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Se estableció un modelo de sobrepeso mediante la alimentación de ratas Wistar con una dieta con exceso de grasas saturadas previamente y durante la gestación y la lactancia (grupo DGS). El grupo DGS presentó un aumento de los niveles plasmáticos de triglicéridos, insulina y leptina en madres y fetos, y un incremento en el peso placentario y fetal, respecto del grupo control. Se estudió el hígado de fetos y crías de 21 y 140 días de edad. En los hígados de fetos y crías provenientes del grupo DGS se observó un aumento de parámetros indicadores de ambiente prooxidante. Además, el grupo DGS presentó una disminución de los niveles de ARN mensajero de genes asociados a la detoxificación hepática y un aumento en la actividad de enzimas hepáticas en circulación. Los hígados del grupo DGS presentaron sobreacumulación de triglicéridos, una disminución de los niveles de ARN mensajero de genes involucrados en el catabolismo de lípidos y una alterada expresión del receptor de leptina. La administración de leptina a fetos control a término moduló los niveles placentarios de ARN mensajero del receptor de leptina y de la lipoproteína lipasa (LPL), clave en la transferencia de lípidos placentarios. Asimismo, la leptina administrada moduló los niveles de ARN mensajero del receptor de leptina y de LPL en el hígado fetal. Sin embargo, los hígados de fetos del grupo DGS no mostraron alteraciones en los niveles de ARN mensajero del receptor de leptina y de LPL a pesar de estar expuestos a hiperleptinemia fetal. Más aún, los resultados del cultivo de hígados fetales con leptina evidenciaron una falta de respuesta a las acciones lipolíticas de la leptina en el grupo DGS. Estos resultados sugieren que las alteraciones en el metabolismo lipídico hepático fetal observadas en el grupo DGS estarían asociadas a una desregulación del accionar de leptina. La persistencia de alteraciones hepáticas en las crías sugiere una programación de anomalías de manera intrauterina, desafiando la salud metabólica de la descendencia.

En los humedales del Bajo del Paraná, el drenaje de los suelos, endicamiento y forestación constituyen el cambio de uso más característico. A partir del muestreo de suelos y vegetación en parcelas pareadas de pastizales anegadizos y plantaciones forestales que los reemplazaron tras el drenaje de los suelos, se exploraron los cambios en el volumen y contenido de materia orgánica del suelo y el balance del ecosistema de carbono, nitrógeno (N), fósforo (P), potasio, calcio y magnesio. El estrato de suelo orgánico original se redujo y el suelo mineral perdió volumen (-82 por ciento de porosidad en 0-10 cm de profundidad). Contrarrestó parcialmente estos efectos el aumento del contenido de materia orgánica (1,3 Mg C ha(-1)año(-1)favorecidos por el ingreso de raíces de álamos al suelo drenado (hídrico y libre de raíces en los pastizales). Comparadas con los pastizales, las forestaciones acumularon más carbono y nutrientes en la biomasa aérea y menos en broza y raíces. El balance final fue neutro para carbono y nitrógeno y negativo para fósforo (-0,7 Mg ha (-1)principalmente en los estratos profundos de suelo. Para el calcio, potasio y magnesio las ganancias en el suelo profundo, posiblemente asociadas a los cambios en el balance hídrico (mayor consumo freático, menor aporte superficial), determinaron balances positivos. La relación N/P en hojas de pastos y álamos (7 vs. 18)indicó el cambio de condiciones de limitación por nitrógeno a fósforo. En poco más de una década el drenaje, endicamiento y forestación de pastizales anegadizos redistribuyó el almacenamiento de carbono y nitrógeno sin afectar su magnitud, cambió las limitaciones nutricionales, y generó cambios físicos y químicos en los suelos. Estas modificaciones pueden acentuarse en plazos más largos influenciando la productividad y los servicios ecosistémicos de estos humedales.

La Diabetes Mellitus (DM), es un trastorno metabólico caracterizado principalmente por hiperglucemia de manera persistente, pudiendo ser causada por un defecto en la síntesis de insulina o por resistencia a la acción de la misma, pero también es acompañada por alteraciones en el metabolismo de lípidos, proteínas, sales minerales y electrolitos. Según la Federación Internacional de Diabetes se estima que en el año 2017 el número de afectados fue de aproximadamente 425 millones de pacientes. Dentro de la clasificación de la DM, la tipo 2 (DM2) se caracteriza por insulinoresistencia y deficiencia relativa de insulina. Afecta a un grupo heterogéneo de pacientes, por lo general son adultos mayores de 40 años de edad y con algún grado de obesidad. La DM2 es más frecuente que la de Tipo 1 (DM1) y representa alrededor del 90% de todos los casos de DM. El tratamiento de la DM2 comienza con cambios en los estilos de vida. Cuando estas medidas no son suficientes, se añade el tratamiento farmacológico, siendo la Metformina uno de los agentes orales más empleados. La metformina es transportada al interior de los hepatocitos por el transportador codificado por el gen SLC22A1. Durante la evolución de la enfermedad, la aparición de complicaciones es posible, especialmente en aquellos pacientes con mal control glucémico. Dentro de las mismas, se encuentra la Retinopatía Diabética (RD), que se define por la presencia de lesiones retinianas microvasculares. Otra de las complicaciones es la Nefropatía Diabética (ND), caracterizada por la disminución progresiva de la función de nefronas causadas por el daño que genera la hiperglucemia crónica y otros factores como la hipertensión y la dislipemia. El estudio de variaciones genéticas en pacientes con DM2, pretende asociar si la presencia de las mismas están o no asociadas a la efectividad del tratamiento farmacológico o a un mayor riesgo a desarrollar complicaciones.Desde un punto de vista estructural, la insulina es un polipéptido producido y secretado por las células β de los islotes de Langerhans del páncreas. La misma, contiene 51 aminoácidos dispuestos en dos cadenas (una α y una β) unidas por puentes disulfuro. La proinsulina, un precursor de la insulina, es hidrolizada dentro de los gránulos de almacenamiento para formar insulina y un péptido residual, el péptido C. Problemas en el mecanismo de traducción de la proinsulina podrían estar asociados a la predisposición de desarrollar DM2. Una diferencia entre individuos sanos y diabéticos podría deberse a una síntesis anormal de la insulina, posiblemente debido a alteraciones cuantitativas y cualitativas en los ARN de transferencia (ARNt). Por lo mencionado, una deleción en un locus que contiene al ARNt Lys (CUU) podría estar asociado al desarrollo de DM2. El gen CDKAL1 codifica a una enzima que modifica al ARNt Lys (UUU), cuya función es estabilizar la interacción con el codón AAG. Alteraciones en este mecanismo podrían llevar a síntesis anormal de insulina. Por esta razón, se realizó la cuantificación de la modificación ms2 del ARNt Lys (UUU) y la cuantificación del ARNm de CDKAL1, en pacientes con DM2 y en sujetos sanos. Este trabajo se gestó como un estudio integral de la DM2, por medio de tres sub-estudios integrales complementarios: 1) evaluación de la respuesta al tratamiento farmacológico con metformina según la presencia de polimorfismos en el gen SLC22A1 (rs12208357, rs2282143, rs35191146, rs34130495 y rs34059508), 2) estudio y valoración de las complicaciones oftalmológicas y renales en pacientes con DM2 de acuerdo a la presencia de polimorfismos en los genes MTHFR (rs1801133), VEGF (rs699947 y rs35569394), bFGF (c.-553T>A), TCF7L2 (rs7903146), ECA (rs4646994), CDKAL1 (rs4712527 y rs7756992), eNOS (rs1799983) y SLC2A1 (rs841853), y 3) estudio de factores asociados a la traducción de la insulina. Todo en su conjunto, podría contribuir a una mejor atención médica de estos pacientes mediante una terapia personalizada. En el trabajo participaron sujetos sanos y pacientes con DM2 reclutados en diversos centros asistenciales: Para el estudio farmacogenético: 103 pacientes con DM2 que asistieron al Laboratorio LACE S.A. Para el estudio de complicaciones oftalmológicas 231 pacientes con DM2 asistidos en la Clínica de Ojos Romagosa. Para el estudio de complicaciones renales: 88 pacientes con DM2 asistidos en el Hospital Nacional de Clínicas. Para el estudio de identificación de la deleción en del gen ARNt Lys (CUU) Cr 11: 199 individuos provenientes de la Clínica de Ojos Romagosa, del Hospital Nacional de Clínicas y del Centro Médico Privado “San Ricardo Pampurri”. Para el estudio de la modificación ms2 ARNt Lys (UUU) y la cuantificación de la expresión del ARNm CDKAL1: 67 individuos provenientes del Hospital Nacional de Clínicas y del Centro Médico Privado “San Ricardo Pampurri”. Se utilizaron diversas técnicas de biología molecular para analizar diferentes: a) polimorfismos en los genes mencionados; b) deleción en el gen ARNt Lys (CUU) Cr 11; c) modificación ms2 en el ARNt Lys (UUU) y d) expresión del ARNm de CDKAL1. Como conclusión general del trabajo podemos decir que: La presencia de las variantes rs35191146 y rs34059508 en el gen SLC22A1 confieren menor capacidad de transporte para la metformina al interior del hepatocito lo cual podría explicar los niveles más elevados de HbA1c encontrados en pacientes con DM2 tratados con metformina. Un menor riesgo a desarrollar RD proliferativa en pacientes con DM2 podría ser explicado debido a la presencia del alelo G del rs4712527 del gen CDKAL1. De acuerdo a las variantes genéticas analizadas en el estudio de complicaciones renales, ninguna pudo ser asociada con el riesgo a desarrollar ND. Con respecto a las posibles alteraciones en la traducción de la insulina, la presencia de la deleción del gen ARNt Lys (CUU) Cr 11 y la cantidad de la modificación ms2 en el ARNt Lys (UUU) no mostraron estar asociadas con el desarrollo de la DM2. Con relación a la expresión del ARNm de CDKAL1, podemos decir que se observaron mayores niveles de expresión de este ARNm en los pacientes con DM2 respecto de los sujetos sanos, lo cual podría estar relacionado con mecanismos compensatorios a nivel de la traducción del ARN.

La exposición a contaminantes atmosféricos causa efectos negativos en la salud de la población, tanto de forma directa en el corto y el largo plazo, como de forma indirecta, a través de su incidencia en el cambio climático. El 92% de la población mundial se enfrenta diariamente a una mala calidad del aire y el 90% de las ciudades del mundo no cuentan con suficientes reglamentaciones para gestionar este tema. El estudio de los contaminantes atmosféricos ha sido abordado desde diversos enfoques, pero han sido pocos los trabajos destinados a la gestión de la calidad del aire con un enfoque metodológico integrador. En base a esto, el objetivo de esta tesis ha sido elaborar una propuesta metodológica para la evaluación y gestión de la calidad del aire desde un enfoque de la ciencia de datos. Este enfoque contribuye en el estudio de la calidad del aire proporcionando una metodología de trabajo estructurada que organiza las etapas del proceso analítico, desde la adquisición de datos de distintas fuentes hasta la producción de información para los usuarios finales. La gestión de la calidad del aire demanda un flujo de trabajo dinámico, donde se priorice la generación de productos y la comunicación de resultados. Teniendo esto como objetivo principal, se elaboró una metodología que facilita la integración de los datos disponibles, sistematiza las preguntas más relevantes, condensa los algoritmos empleados en los análisis descriptivos y predictivos, y permite generar mapas de riesgo contribuyendo a una rápida y mejor toma de decisiones. Para validar esta propuesta, se aplicó la metodología en tres casos de estudio: la Comunidad Autónoma de Valencia (España) que cuenta con una extensa red de monitoreo de la calidad del aire, la Ciudad de Buenos Aires (Argentina) con tres estaciones de monitoreo en su zona central, y la ciudad de La Plata (Argentina) donde no se cuenta con un monitoreo continuo. Al contar con distinta información, se evaluó la versatilidad de la metodología para adaptarse a distintos escenarios. Los resultados mostraron que el enfoque esquemático proporciona orden y flexibilidad en el estudio de la calidad del aire. La utilización de preguntas de investigación simplificó notablemente la selección de algoritmos para el análisis y el abordaje de la interpretación de los resultados. A su vez, permitió diferenciar las preguntas que fueron originarias del estudio de aquellas que surgieron tras el análisis de los datos. Los algoritmos seleccionados resultaron cumplieron con los objetivos propuestos. Como gran limitación para el análisis de la calidad del aire se encontró la falta de mediciones sistemáticas. Si bien las concentraciones de algunos contaminantes se modelaron mediante el uso de variables medidas por teledetección, se precisaron de mediciones de campo para validar las simulaciones. En este sentido, el diálogo efectivo entre la ciencia y la gestión es un asunto prioritario, donde la ciencia debe proporcionar herramientas innovadoras para avanzar en el nivel de conocimiento de la atmósfera e identificar los problemas y soluciones que puedan surgir, pero es necesario dar un marco político que garantice los fondos económicos para su estudio.