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Anadenanthera colubrina var. cebil constituye un recurso forestal nativo Sudamericano el cual presenta una distribución discontinua en Argentina, restringiéndose su presencia a las provincias biogeográficas paranaense y de las Yungas. La hipótesis sobre la cual se sustentó el presente trabajo sostiene que el flujo génico homogeneiza las frecuencias génicas entre las poblaciones contrarrestando los efectos de la deriva genética provocados por la fragmentación. Los objetivos generales de este trabajo fueron: indagar acerca del rol evolutivo del flujo génico y de la deriva genética como fuerzas modeladoras de las frecuencias génicas en las poblaciones fragmentadas y determinar la importancia del movimiento de los alelos a través de la dispersión de las semillas y del polen. Se emplearon marcadores moleculares selectivamente neutros de herencia biparental, microsatélites nucleares, y de herencia uniparental, microsatélites cloroplásticos.

La ghrelina es una hormona peptídica producida principalmente en el estómago que desempeña un papel fundamental en el control de la liberación de hormona de crecimiento, la homeostasis de glucosa, la actividad de ejes neuroendócrinos, el peso corporal, entre otros. La concentración plasmática de ghrelina aumenta en condiciones de balance energético negativo como el ayuno o la restricción calórica. El receptor de ghrelina (GHSR) está presente en varios sitios del hipotálamo importantes en el control del apetito o de los ejes neuroendocrinos. Una de las particularidades de GHSR es que posee una elevada actividad basal, la cual causa una elevada señalización intracelular constitutiva aún en ausencia de ghrelina. El hecho que el receptor de ghrelina esté presente en áreas del hipotálamo sin acceso inmediato a la hormona circulante y que su nivel de expresión génica aumente en condiciones de balance energético negativo, han llevado a sugerir que la actividad constitutiva del receptor poseería un rol fisiológico. Sin embargo, la regulación de la expresión de GHSR en el hipotálamo y sus implicancias fisiológicas no han sido sistemáticamente estudiadas hasta ahora. Por este motivo, el objetivo general del presente plan de Tesis Doctoral es investigar la regulación de la expresión del receptor de ghrelina a nivel hipotalámico en condiciones de balance energético negativo y sus implicancias en la regulación del apetito y del eje neuroendocrino hipotálamo-hipófiso-adrenal.

Presentamos en esta tesis diferentes estudios fenomenológicos de ciertas extensiones del Modelo Estándar de la Fı́sica de Partı́culas. En particular, estudiamos el sector de Higgs considerando también la posibilidad de incluir bosones más pesados que el único bosón escalar contenido en el Modelo Estándar. Más especı́ficamente, analizamos interacciones de Higgs con violación de sabor leptónico y también la posibilidad de observar en el LHC decaimientos de bosones de Higgs pesados en canales invisibles. El primer estudio lo realizamos en el contexto del Modelo Estándar Supersimétrico Mı́nimo y está centrado en el análisis de los decaimientos de bosones de Higgs neutros en dos leptones de distinto sabor. Consideramos como fuente de violación de sabor leptónico posibles mezclas en el sector de sleptones de modo que dichos procesos se producen radiativamente a un loop. Trabajamos bajo la “Aproximación de Inserción de Masa”, es decir, no tratamos los grados de libertad internos en los loops en la base fı́sica sino en la base de interacción electrodébil. De esta manera obtuvimos expresiones analı́ticas para las tasas de decaimiento y vértices efectivos facilitando su contrastación experimental y su interpretación en términos del espacio de parámetros del modelo estudiado. Comparamos los resultados analı́ticos alcanzados con las predicciones numéricas existentes en la literatura y presentamos las estimaciones más optimistas para las anchuras parciales de decaimientos en las regiones del espacio de parámetros permitidas por los datos experimentales actuales. En el segundo estudio continuamos la misma lı́nea de análisis de decaimientos de Higgs con violación de sabor leptónico pero lo realizamos en el contexto del modelo de seesaw inverso. En este caso, la violación de sabor leptónico es generada por los acoplamientos tipo Yukawa de los neutrinos derechos pesados que se acoplan al bosón de Higgs estándar. Encontramos los vértices efectivos para introducir estas interacciones de “Nueva Fı́sica” en otro tipo de procesos como el decaimiento de un leptón a tres idénticos de distinto sabor que el inicial. Por último, en el tercer estudio, desarrollamos una estrategia de búsqueda dedicada a la producción de un par de bosones de Higgs pesados H − A del Modelo Estándar Supersimétrico Mı́nimo en el Gran Colisionador de Hadrones para una energı́a del centro de masa de √s = 14 TeV. Realizamos un análisis de los fondos para este proceso y propusimos cortes cinemáticos para maximizar la sensibilidad de la señal en el canal de decaimiento de cuatro quarks b con energı́a transversa perdida. Diseñamos una estrategia en dos regiones de señal y analizamos las posibles luminosidades de evidencia y descubrimiento en cada caso.

En este trabajo de tesis se estudiaron las propiedades eléctricas y estructurales junto a su interdependencia de dos familias de sistemas vítreos con matrices en base de TeO₂ que pueden ser representados mediante las siguientes fórmulas generales: A) xMO[0.5MoO₃• 0.5V₂O5]•2TeO₂ (MO: MgO, CaO, SrO y BaO) y B) 0.8[xBaO(1-x)MgO]•0.2MT•2TeO₂ (MT: MoO₃, WO₃, V₂O₅ y Nb₂O₅) con el fin de evaluar su potencial aplicación como electrolito sólidos en dispositivos electroquímicos (por ej., baterías de estado sólido). Una propiedad de interés fundamental en este trabajo fue la búsqueda del incremento de la movilidad de los iones portadores de carga. Del estudio de los sistemas del grupo A arriba mencionado observamos que la incorporación de los óxidos de metales alcalino térreos permiten obtener matrices vítreas más abiertas (o menos empaquetadas), una característica que de acuerdo con la literatura debería ser favorable a este objetivo propuesto. Sin embargo, el efecto inducido por los cationes bivalentes utilizados conllevó a novedosos resultados. Observamos que las isotermas de conductividad de estos sistemas muestran un ligero incremento cuando la concentración del óxido modificador es elevada (x ≥ 0.6). Sorprendentemente, el catión más pequeño, Mg²⁺, (tal como fue estudiado en profundo detalle y reportado en el capítulo 7.6 mediante los Formalismos de la Impedancia) se ajusta perfectamente a los modelos de conducción electrónica, luego dicho catión no puede ser considerado como un portador de carga eficiente en este tipo de electrolitos sólidos. La caracterización estructural mediante espectroscopia Raman y FT-IR permitió identificar los poliedros de TeO₂, MoO₃ y V₂O₅ que dan origen a la estructura de estos materiales. Esto permitió corroborar que la estructura vítrea depende fuertemente de la presencia de la combinación MoO₃-TeO₂ y que el óxido de vanadio no forma parte homogéneamente de la mencionada matriz. Las semejanzas estructurales encontradas entre estos materiales justifican las similitudes de la respuesta eléctrica observada en ellos. Todos los cationes (excepto Mg²⁺) arrojaron valores de conductividad a 500 K en un rango de 10^-5 y 10^-11 S.cm^-1. Por otra parte, se estudió el efecto alcalino térreo mixto en el grupo B reemplazando progresivamente al MgO por BaO en una dada matriz vítrea, correlacionando además este efecto con la influencia dada al variar el metal de transición responsables del comportamiento como semiconductor de estos materiales. El efecto alcalino térreo mixto fue interpretado a partir de las desviaciones a la linealidad en propiedades como: densidad, Tg, fragilidad, posición del pico Raman, ΔCp, energía de activación y conductividad. Finalmente y como trabajo a futuro, se han realizado las primeras simulaciones de DFT y DM de algunos sistemas vítreos similares a los aquí estudiados con el objeto de alcanzar una comprensión microscópica de la respuesta eléctrica y las características estructurales observadas experimentalmente.

Los estudios con compuestos de coordinación han contribuido con aportes relevantes a la catálisis. Los catalizadores de este tipo más estudiados en las últimas cuatro décadas incluyen complejos de Re (I), Ru (II), Os (II), Ir (III). Investigaciones catalíticas con complejos de coordinación comprenden sistemas tanto homogéneos como heterogéneos e involucran reacciones de reducción de CO₂, reacciones de aminación de azidas orgánicas con ligandos coordinados, degradación de contaminantes ambientales, etc. El interés por el estudio de complejos de metales de transición como catalizadores ha venido creciendo en los últimos años, Lehn et al., fueron los primeros en reportar la reducción fotocatalítica de CO₂ por un complejo de Re, empleando complejos de la forma Re(L)(CO)₃X (donde L: 2,2´- bpy o 1,10-phen y X: Cl o Br) utilizando TEA (trietanolamina) como reductor de sacrificio. Otro ejemplo analizado por Lehn y colaboradores es el estudio de tres sistemas en la reducción fotocatalítica de CO₂. El primer sistema contiene [Ru(bpy)₃]²⁺ y [Co(bpy)₃]²⁺ o iones Co (II) (como mediador electrónico y como catalizador de las reducciones de H₂O y CO₂), dando lugar a la generación de H₂ y CO. El segundo sistema, basado en el complejo fac-[Re(bpy)(CO)₃Cl] ha producido altos rendimientos de CO. El tercer sistema, involucra complejos de Ru y produjo cantidades catalíticas, pequeñas, de formiato. En este trabajo se describe el estudio espectroelectroquímico de complejos de coordinación con el objetivo de relacionar sus propiedades electroquímicas y espectroscópicas con su comportamiento fotoquímico y fotofísico. Fueron objeto de esta investigación compuestos de coordinación de Ru, Re y grupos piracínicos (tatpp). La potencialidad de estos compuestos como catalizadores de procesos de eliminación de contaminantes, e.g. CO₂, como agentes de clivaje de la molécula de ADN y para la generación de hidrógeno solar, fue investigada con técnicas electroquímicas y fotoasistidas.

Con base en nuestro supuesto acerca de que variaciones en la actividad anticonvulsiva de Suvpd, Chvpd, Etvpd, Dmvpd, Vpd, Ipvpd, Vpa, Prvpa podrían ser explicadas a partir del estudio de los efectos del sustituyente acilo (R₂) y del solvente sobre las propiedades electrónicas del grupo O=C-O/N, en este trabajo de tesis doctoral se propone estudiar, usando herramientas experimentales y computacionales, la hipersuperficie de energía potencial del Acido Valproico (Vpa) y derivados funcionales con actividad biológica sintetizadas en el laboratorio de Química Medicinal, Departamento de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional de la Plata (UNLP). Las tareas de investigación desarrolladas en el Instituto de Investigaciones Fisicoquímica Teórica y Aplicada (INIFTA), en el Laboratorio Nacional de Investigación y Servicios en Espectroscopía Optica (LANAIS EFO) y en el Centro de Química Inorgánica (CEQUINOR) de la UNLP, se planificaron para el cumplimiento de los siguientes objetivos de investigación: - Obtener los espectros infrarrojo (IR) a 300 K y 77 K y Raman (R) a 300K de los esteres propilvalproato (Prvpa), isopentilvalproato (Ispvpa), bencilvalproato (Benvpa), 1-secbutanol valproato (Secbvpa) y de las amidas Valpromida (Vpd), Netilvalpromida (Etvpd), N-isopropilvalpromida (Ipvdp), N-etilaminovalpromida (Etavpd), N-Alfafenetilvalpromida (Aphvpd), N-benzidrilvalpromida (Bzvpd), Dimetilvalpromida (Dmvpd). - Identificar las conformaciones de mínima energía en la hipersuperficie de energía potencial (PES) del Vpa y los derivados funcionales antes mencionados usando herramientas computacionales apropiadas. - Describir las características conformacionales de los mínimos globales y locales de cada estructura y calcular sus espectros vibracionales los cuales serán empleados en la resolución de los registros experimentales IR y R. - Describir los cambios en las propiedades estructurales y electrónicas de la conformación de cada mínimo global al modelar cada estructura en presencia del potencial electrostático del agua (efecto del solvente). - Describir los cambios en las propiedades estructurales y electrónicas de la región polar al ajustar la conformación de cada mínimo global en solución según propiedades conformacionales predichas en el farmacóforo antiMES (conformación activa). Asimismo y basados en los siguientes conceptos: i) cualquier acción farmacológica tiene su inicio con la formación de un complejo entre la molécula del fármaco y su sitio receptor en una macromolécula biológica; ii) para que una droga manifieste su efecto farmacológico es necesario que exista una complementariedad estéreo-electrónica entre el ligando y su receptor biológico, y iii) dos o más moléculas exhiben actividad biológica similar si ellas comparten ciertas propiedades químicas/fisicoquímicas; también nos propusimos: - Explorar las características estructurales y electrónicas de la región polar del mínimo global sobre la PES de la N-ciclohexilvalpromida (Chvpd) y 4- Valproilamidobenzenosulfonamida (Suvpd) y de la conformación activa en vacio y solución Incluidos los potentes derivados antiMES Chvpd y Suvpd al conjunto de estructuras previamente seleccionadas, continuamos trabajando persiguiendo los siguientes objetivos - Racionalizar los cambios estéreo-electrónicos en la región polar con la variación estructural usando procedimiento basado en los Orbitales Naturales de Enlace, el análisis Topológico de la Función de localización Electrónica (ELF), y la Teoría de Átomos y Moléculas (AIM). - Caracterizar las interacciones intra-moleculares presente en estas estructuras y sus cambios en conformaciones ajustadas a los requisitos farmacofóricos de la actividad antiMES en solución - Describir los efectos del sustituyente en las propiedades estéreo-electrónicas de la región polar en los confórmeros más estables y adoptando la configuración descripta en el modelo farmacofórico anti-MES. - Describir la reactividad de las estructuras seleccionadas y sus cambios con el medio y los sustituyentes usando potenciales electrostáticos moleculares (MEP) y mediante el calculo de descriptores globales y locales definidos a partir de la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). - Definir los aspectos estéreo-electrónicos que según las tendencias optimicen la actividad biológica del Vpa y especificar características estéreo-electrónicas complementarias de la región polar en el Vpa y derivados como un posible sitio activo en un receptor hipotético por medio del cual estas moléculas medien su acción farmacológica.

En algunos trabajos recientes, así como en algunas de las últimas Tesis Doctorales desarrolladas en el CEQUINOR se comenzaron a explorar diversos aspectos de la química estructural y de las propiedades generales relacionadas con este tipo de materiales y fases íntimamente relacionadas con ellos. En el presente trabajo de Tesis se estudiaron diversos aspectos de este campo, los que se comentan brevemente: En la primera parte del trabajo, luego de una introducción general acerca de la superconductividad de alta temperatura crítica en sistemas oxídicos, se describe el estudio de una serie de sistemas relacionados al YSr2Cu3O7. Como es sabido, este material sólo puede obtenerse en condiciones de alta presión y presenta una Te cercana a los 60 K. Sin embargo, se ha demostrado que es posible generar y estabilizar diversas fases relacionadas con el mismo en condiciones normales de síntesis, realizando diversos procesos sustitucionales en su red básica. No todos estos nuevos materiales resultan ser superconductores, pero su estudio es considerado como de central importancia para avanzar en la mejor comprensión del fenómeno en este nuevo tipo de materiales.Los sistemas estudiados en esta parte del trabajo incluyen la sustitución de una parte del cobre del YSr2Cu307 por varios cationes tri- y tetra-valentes derivados de elementos representativos y de transición, por cationes de carga elevada, tales como Mo(VI), W(VI) y Re(VI) y por oxoaniones tetraédricos como sulfato, fosfato y vanadato . Concretamente, estos sistemas en los que los dopantes son capaces de mantener estabilizada la red 123 del YSrCu, fueron investigados desde el punto de vista de su comportamiento estructural y espectroscópico-vibracional. La segunda parte de la Tesis está centrada, esencialmente, en el estudio espectroscópico-vibracional de una amplia serie de materiales de composición general Ln2BaMn05 los que en el caso de M = Cu constituyen las llamadas "fases verdes", una de las impurezas que más habitualmente se generan durante la síntesis de los nuevos óxidos superconductores de alta Te, del tipo YBaCuO. En este caso, se estudiaron las familias de materiales asociados con todos los cationes lantánidos trivalentes y el Y(III) y con M = Cu,Zn, Ni, Co y, para algunos lantánidos, también con M = Pd y Pt . Los compuestos mencionados pertenecen a distintos tipos estructurales y, en varios casos, se logró establecer la existencia de dimorfismo en algunos de los materiales preparados (Tm2BaCu05, Cap. 2.3. y materiales con M = Co,). En la tercera y última parte del trabajo se estudia en detalle el comportamiento estructural y espectroscópico de una serie de materiales oxídicos que pueden resultar útiles como sustratos para películas, gruesas o delgadas, de cerámicos superconductores. Luego de analizar en detalle las características que deben reunir este tipo de compuestos para cumplir adecuadamente con esa función, se estudian tres grupos de óxidos mixtos: perovskitas de composición A2BB'C>6, con metales alcalino tórreos en la posición A y una gran variedad de cationes, con diferentes combinaciones de cargas, en los sitios B y B' (Cap. 3.1.); sistemas pertenecientes al tipo estructural del K2NiF4 y derivados y, finalmente, una serie de óxidos mixtos pertenecientes a otros tipos estructurales . La Tesis se cierra con la presentación de una serie de conclusiones generales, en las que se presenta un breve resumen de los sistemas estudiados y de los principales resultados obtenidos, concluyendo con el listado de los trabajos originales a que dieron lugar estos estudios.

En el presente trabajo se buscó ampliar el conocimiento acerca de la biología reproductiva de los gasterópodos, estudiando las proteínas del perivitelo de dos especies de Ampullariidae: Pomacea canaliculata (Lamarck, 1822) y Pomacea scalaris (d’Orbigny, 1835). Los ampuláridos son gasterópodos dulceacuícolas de América, Islas del Caribe, África y Asia, alcanzando su mayor diversidad de especies en América del Sur; en nuestro país son integrantes característicos de la malacofauna continental. Esta familia presenta dos tipos de desoves: algunas especies desovan dentro del agua, adhiriendo masas gelatinosas de huevos a macrófitas u otros sustratos sumergidos. En la otra estrategia los desoves son realizados frecuentemente varios centímetros por encima del nivel del agua y los huevos se depositan en masas presentando una cáscara calcárea. La mayoría de estos huevos aéreos presentan una coloración muy llamativa y registran muy pocos casos de depredación en condiciones naturales. Al menos en una especie, Pomacea paludosa (Say, 1829), esta coloración se ha vinculado con la no palatabilidad de los huevos, y se ha sugerido que sería una coloración de advertencia (coloración aposemática). La estrategia de oviposición aérea parece ser una sinapomorfía de las especies más derivadas de Ampullariidae, principalmente del llamado “grupo Pomacea”; las especies del Viejo Mundo y los grupos basales del Nuevo Mundo en cambio, retienen la oviposición dentro del agua o cerca de su superficie. Esta nueva estrategia de oviposición aérea podría representar un hecho clave en la evolución reciente de los Ampullariidae, cuyo carácter ventajoso desde el punto de vista selectivo queda puesto de manifiesto por el hecho de que los grupos derivados son los que incluyen mayor número de especies y exhiben una mayor distribución geográfica. Este cambio en la estrategia reproductiva fue acompañado de cambios anatómicos y fisiológicos en los adultos que les permitieron salir fuera del agua durante el desove, pero también debe haber incluido cambios drásticos en la bioquímica de los huevos para soportar las condiciones de insolación, desecación y depredadores permitiendo así el desarrollo embrionario fuera del agua. Este tipo de adaptaciones bioquímicas han sido muy poco estudiadas. Los huevos en esta familia, como en la mayoría de los gasterópodos, presentan un limitado contenido de vitelo, cuyas funciones son provistas por una envoltura secretada por la glándula del albumen de la hembra denominada fluido perivitelino (FPV) compuesto principalmente por polisacáridos y proteínas. Las proteínas del FPV, denominadas perivitelinas, eran consideradas tradicionalmente como reserva nutricia para el embrión, representando una fuente de aminoácidos que servirían eventualmente para sintetizar proteínas o como fuentes de energía. A medida que se ha avanzado en el conocimiento de las perivitelinas en un mayor número de especies, se ha encontrado que estas presentan múltiples funciones. Esto es, cumplen funciones biológicas específicas durante el desarrollo, antes de ser finalmente consumidas por el embrión. Las pocas perivitelinas que han sido estudiadas presentan funciones asociadas a factores de crecimiento, actividad antimicrobiana y actividad inhibitoria de proteasas. La especie cuyas perivitelinas han sido más ampliamente estudiadas es P. canaliculata, una especie de estrategia de oviposición aérea. La principal perivitelina en esta especie es la ovorubina (OR), una glicoproteína cuyo principal cofactor es el carotenoide astaxantina. Dentro de las funciones adicionales a su rol nutricio, la OR cumple las funciones de transportar y estabilizar las moléculas antioxidantes que serán utilizadas por el embrión, de otorgar coloración al huevo, que como dijimos sería una alarma aposemática, y al mismo tiempo de fotoproteger al embrión en sus primeras etapas de desarrollo. También se ha demostrado que la OR tiene la capacidad de inhibir serínproteasas, y dado que algunas de las proteasas inhibidas son de origen bacteriano y fúngico, se interpretó que esta perivitelina cumpliría una función antimicrobiana en el huevo, aunque esto no fue nunca demostrado. En el presente trabajo, se estudió el FPV de otra especie con la misma estrategia de oviposición, P. scalaris, ya que se desconocían las perivitelinas en otras especies de esta familia. También se avanzó en la caracterización estructural y funcional de la OR de P. canaliculata, explorando si presentaba actividad antimicrobiana, y estudiándose su estabilidad en diferentes condiciones de pH y su susceptibilidad frente a proteasas.

El presente trabajo de tesis doctoral se basa en la síntesis, caracterización y determinación de las actividades biológicas de distintos complejos de coordinación. Por un lado se estudió la familia de los sartanes, principalmente candesartán, telmisartán e irbesartán y sus complejos de coordinación con cobre(II). Mientras que por otro lado se estudió un complejo del flavonoide naringenina con el catión óxidovanadio(IV) y complejos de zinc(II) con el ácido 3-cumarín carboxílico. Las caracterizaciones se realizaron por métodos espectrofotométricos, entre los que se destacan UV-visible, FTIR, Raman, EPR. Dentro de las actividades biológicas estudiadas se realizó la evaluación de la capacidad antioxidante frente a diferentes radicales como DPPH., ABTS.+, ROO., OH., actividad SOD símil e inhibición de la actividad de la fosfatasa alcalina. Se realizaron también estudios en sistemas celulares para evaluación de la capacidad antitumoral y antihipertensiva. Además se evaluó el efecto de todos los complejos como agentes antimicrobianos frente a distintas cepas de hongos y bacterias.

Luego de la introducción, en el Capítulo 2 se presenta la teoría de las Correlaciones Angulares Perturbadas Diferenciales en Tiempo y la técnica PAC. En el Capítulo 3 se describen los modelos utilizados en el análisis de los espectros PAC con presencia de interacciones hiperfinas dinámicas. En el Capítulo 4 se describen los métodos teóricos utilizados en este trabajo para calcular las propiedades estructurales y electrónicas y, en particular, el tensor GCE en el sitio de la impureza. En el Capítulo 5 se detallan las características de los óxidos estudiados y la preparación de las muestras. En el Capítulo 6 se analizan los resultados experimentales obtenidos en cada sistema. En el Capítulo 7 se describen los resultados de los cálculos ab initio obtenidos en cada óxido abordado. En el Capítulo 8 se comparan los resultados experimentales con las predicciones teóricas del GCE, se discuten las propiedades estructurales y electrónicas en cada semiconductor dopado y se elabora un modelo de interacciones hiperfinas dinámicas basado en medidas experimentales y cálculos ab initio. Finalmente, se presentan las conclusiones de esta Tesis.