Catálogo de publicaciones

Una de las estrategias terapéuticas actuales contra el cáncer está orientada a mejorar la efectividad de los fármacos anticancerígenos existentes mediante el desarrollo de sistemas innovadores de transporte [13,14] que permitan modificar las características farmacocinéticas y de biodistribución de los principios activos. En esta línea, recientemente desarrollamos una nanoestructura micelar compuesta por monosialoglicoesfingolípidos (GM1) capaces de transportar fármacos hidrofóbicos (Ptx) y anfipáticos (Doxo) con alta eficiencia [80,81]. En este trabajo se planteó modificar estas micelas mediante la incorporación de una molécula de reconocimiento celular, con el objetivo de focalizar la acción citotóxica del fármaco vehiculizado hacia las células tumorales. Se evaluó la incorporación de moléculas de reconocimiento celular como el ácido fólico, anticuerpos, espermidina y lipoproteínas en las micelas de GM1, se caracterizaron las estructuras resultantes y se determinó la actividad farmacológica de las micelas modificadas. Algunas de las estructuras obtenidas, como GM1-espermidina y GM1-LDL mostraron diferencias significativas respecto a las micelas de GM1 en la internalización de fármacos frente a líneas tumorales in vitro. En el caso de GM1-IgG, si bien los resultados de actividad biológica in vitro de los fármacos vehiculizados no mostraron diferencias respecto al efecto de los mismos fármacos transportados en micelas de GM1 sin anticuerpos, se demostró que los anticuerpos forman complejos estables con las micelas, mantienen su capacidad de reconocimiento específico y no son desplazados por otras proteínas plasmáticas. Esto permite proponer al complejo GM1-IgG/fármaco como un sistema mixto, en el cual se puede combinar la acción efectora de los anticuerpos con el efecto biológico de los fármacos. Finalmente, se demostró que moléculas pequeñas como el ácido Fólico (AF) pueden ser incorporadas en la estructura micelar aplicando diferentes estrategias. En las condiciones evaluadas, las micelas modificadas con AF no revelaron diferencias significativas de actividad respecto a las micelas de GM1 frente a células tumorales RF positivas. El conjunto de resultados presentados en este trabajo nos permiten concluir que es posible modificar las micelas de GM1 con moléculas de reconocimiento celular de diferente naturaleza, posibilitando el diseño de micelas funcionales con características adecuadas para aplicaciones farmacológicas.

En la actualidad, existe una gran necesidad de desarrollar nuevas herramientas y métodos en el área de la bioseparación. Una de las principales demandas de las industrias alimenticia, textil, papelera, cosmética y farmacéutica, es la disposición de grandes cantidades de enzimas y, en algunos casos, con altos grados de pureza, ya que estas presentan ventajas tanto a nivel velocidad y costo de producción, como así también en el rendimiento del proceso y el bajo impacto negativo en el medio ambiente. Así, surge la búsqueda de nuevas técnicas bioseparativas para la obtención de enzimas. En los últimos años, los procesos de adsorción han sido ampliamente desarrollados para su uso en la recuperación de macromoléculas. Esta técnica hace uso de la capacidad de adsorción de una fase sólida para unir moléculas presentes en una solución. La adsorción puede ser llevada a cabo en tanque agitado, donde el sistema llega a un equilibrio en la concentración de adsorbato tanto en el adsorbente como en la solución; o en columna donde, dependiendo del sentido del flujo de la solución, puede clasificarse como lecho empacado, lecho expandido o fluidizado. El principal problema de esta técnica es que las matrices de adsorción comerciales existentes presentan costos elevados y una vida útil corta, por lo que es deseable diseñar nuevos sistemas rentables y con alta capacidad de adsorción. El uso de polímeros naturales para obtener matrices con capacidad de adsorber proteínas es una excelente opción, ya que son fáciles de preparar, rentables y no contaminantes. En este trabajo se desarrollaron, en una primera parte, matrices de Alginato y Goma Guar, dos polímeros naturales, a partir de la gelificación de una solución de dichos polisacáridos cuando entra en contacto con una solución de CaCl2. Las esferas obtenidas fueron entrecruzadas covalentemente con Epiclorohidrina, con el objetivo de aumentar su estabilidad evitando su disolución. Se caracterizaron morfológica y estructuralmente, verificando su tamaño promedio de 2 mm, su alta hidrofilicidad o capacidad para retener agua y la reacción exitosa entre los grupos OH del Alginato y los grupos epoxi de la Epiclorohidrina a partir del análisis del espectro de Infrarrojo (FT-IR) de las matrices tratadas químicamente. Se estudiaron la cinética y las isotermas de adsorción de la Lisozima en la matriz polimérica. La cinética de adsorción siguió un modelo de pseudo primer orden, mientras que la isoterma de adsorción en el equilibrio pudo representarse mediante el modelo de Freundlich. La cantidad máxima de Lisozima adsorbida en esta matriz fue de aproximadamente 2,4 mg por g de matriz hidratada a pH 7,0. El mecanismo de adsorción se asoció a un proceso de difusión simple con una interacción Coulombica débil entre la proteína y la matriz. La presencia de NaCl 0,3 M indujo un desplazamiento total de la Lisozima desde la matriz. Bajo esta condición, el porcentaje de proteína desorbida fue del 95%. Se realizaron ciclos sucesivos de adsorción-desorción por lavado y los resultados mostraron la reversibilidad del proceso y la utilidad del método para la purificación y separación de enzimas. También, se estudió la adsorción y desorción de Lisozima en lecho empacado utilizando la matriz Alginato-Goma Guar. Se concluyó que los modelos de Thomas y Tiempo de Servicio de la Altura del Lecho ajustaron correctamente a los datos experimentales de las curvas de rupturas con altos coeficientes de correlación. Se llevó a cabo un último paso para la purificación de Lisozima a partir de clara de huevo como fuente natural, obteniéndose un 75% de rendimiento y un factor de purificación de alrededor de 15 cuando se trabajó en columna de lecho empacado. En una segunda parte, se abordó la obtención y caracterización de la matriz de Alginato-Goma Guar entrecruzada con Epiclorohidrina en presencia de diferentes polímeros de cadena flexible: alcohol polivinílico, polivinilpirrolidina y Pluronic® F68. Las matrices obtenidas se usaron para la adsorción de Lisozima y Quimotripsinógeno, y mostraron, para ambas proteínas, una captación creciente en presencia de los polímeros de cadena flexible en el sentido: ninguna < Pluronic® F68 < polivinilpirrolidina < alcohol polivinílico. Se encontró que, en todos los casos, el proceso de adsorción sigue un modelo de cinética de pseudo primer orden y no se encuentra influenciado por el tipo de polímero y que el modelo de Freundlich es el más adecuado para el ajuste de los datos experimentales. Se confirmó que, la adición de alcohol polivinílico y polivinilpirrolidina mostraron la mayor capacidad de adsorción para ambas proteínas comparadas frente a la matriz Alginato-Goma Guar. Esto se debe a un incremento en la rigidez del gel causada por la formación de enlaces puente hidrógeno entre los polisacáridos y los polímeros sintéticos. Finalmente, se obtuvo un recupero de 79% y un factor de purificación de 17 veces de Lisozima desde la clara de huevo en un sistema de lecho empacado con la matriz Alginato-Goma Guar-alcohol polivinílico. Esto verificó que la presencia de este polímero provoca cambios estructurales en la matriz que beneficia la adsorción de macromoléculas desde su fuente natural. Por último, se obtuvieron micropartículas de Alginato mediante secado por pulverización (Spray Drying) y se entrecruzaron químicamente con Epiclorohidrina. Las micropartículas se caracterizaron por su tamaño, morfología superficial (SEM), potencial zeta, análisis térmico (TGA/DSC) y espectroscopia Raman. Las micropartículas resultantes presentaron tamaños promedios de 700 nm y un valor de potencial zeta de -84 mV. La capacidad de adsorción de la matriz se estudió utilizando Lisozima y Quimotripsinógeno como proteínas modelo. Las isotermas de equilibrio fueron descritas por los modelos de Langmuir y Hill, respectivamente. Las capacidades máximas de adsorción para la Lisozima y el Quimotripsinógeno fueron 1880 y 3034 mg/g de micropartículas de Alginato, respectivamente. Finalmente, se estudió la capacidad de selección de las micropartículas de Alginato para ambas proteínas a partir de una mezcla compleja de proteínas. Luego de un ciclo de adsorción, lavado y desorción, se verificó, por SDS-PAGE, la separación de las proteínas modelos con respecto a las proteínas totales presentes en el sistema.

La actividad apícola es una economía regional que puede potenciar el desarrollo de zonas que han quedado postergadas por el avance de la actividad agropecuaria. Los beneficios para las zonas de producción son múltiples, destacándose la posibilidad de desarrollar una actividad económica que preserva ambientes y biodiversidad. Las abejas son las protagonistas de la cadena apícola, pero el hombre tiene también una activa participación ya que interviene ayudando a la abeja a concentrar la producción en colmenas que están protegidas con estructuras de madera, también le otorga adecuado alimento, las posiciona en un entorno favorable y asegura su genética y sanidad para hacer más eficiente la producción.El principal desafío que enfrentan los apicultores es poder mantener el estado sanitario de las colmenas, sin que éstas se contaminen. Este sector se ve afectado por diferentes patologías entre las que se encuentran, principalmente, la Varroasis (ocasionada por un ácaro) y Loque Americana (una enfermedad bacteriana producida por un bacilo denominado Paenibacillus larvae (P. larvae)). Para el control de las mismas los apicultores emplean productos químicos sintéticos, sin embargo, el uso irracional e indiscriminado de estos productos implica un riesgo elevado de contaminación para los productos de la colmena, que pueden derivar en daños a la salud humana y en problemas de comercialización. En la búsqueda de alternativas para poder controlar estas enfermedades a fin de minimizar las desventajas que implican el uso de medicamentos sintéticos, se han diseñado nuevos métodos de control para las enfermedades antes mencionadas mediante el uso de productos sanitarios y nutricionales más naturales y efectivos. En este sentido, el uso de aceites esenciales (AEs) y de extractos de vegetales (EVs) ha ganado popularidad e interés científico en estos últimos años. Desde el punto de vista científico, las investigaciones se desarrollan principalmente en la búsqueda de sustancias activas para el control de microorganismos patógenos, ya que muchos de ellos se han vuelto resistentes a los medicamentos. Así, se ha estudiado la actividad antimicrobiana de decocciones, de infusiones, de EVs y de AEs de diferentes especies vegetales que demostraron ser efectivas contra bacterias Gram positivas, Gram negativas y hongos.

El objetivo principal de esta Tesis es profundizar en el estudio de los mecanismos de ruptura dieléctrica en materiales dieléctricos blandos como lo son los geles de silicona. Estos polímeros son ampliamente utilizados en una gran variedad de aplicaciones eléctricas en telecomunicaciones, electrónica y en la industria automotriz. Combinan las ventajas de las propiedades eléctricas y químicas de las siliconas con las propiedades particulares de los geles. Desde el punto de vista mecánico, las características más relevantes son bajo módulo, capacidad de deformación, amortiguamiento mecánico y adherencia. En los últimos años se desarrollaron aplicaciones en las que se usan geles de silicona (o polímeros ultra-blandos) como material aislante; por ejemplo, en la unión de cables de potencia o el encapsulamiento de circuitos electrónicos de potencia como IGBTs de alto voltaje (Transistor Bipolar de Puerta Aislada), donde el material está expuesto a intensidades de campo eléctrico elevadas. Pese al uso cada vez más frecuente de este tipo de materiales en aplicaciones de aislamiento de media y alta tensión, se requiere un conocimiento aún más exhaustivo de los mecanismos de envejecimiento y propagación del daño eléctrico bajo diversas condiciones. Los geles de silicona presentan propiedades inusuales con características tanto de líquidos como de sólidos. Consisten en una red levemente reticulada de polímero de silicona, que le da al gel su característica elástica, y proporciona interesantes propiedades mecánicas, a la vez que conserva y retiene una fase líquida formada por oligómeros de silicona de bajo peso molecular. Una vez alcanzado el punto de gelificación, estos geles de silicona dejan de fluir (como lo hacían un instante anterior en el estado de aceites), incluso a alta temperatura (hasta 200 °C), y son mucho más blandos que las gomas de silicona. Los geles pueden volver a su forma original después de una gran deformación mecánica y por lo tanto poseen una capacidad de auto-recuperación importante en cuya característica se centra el objetivo de esta Tesis.

Tesis (Dr. en Física)--Universidad Nacional de Córdoba, Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación, 2019.

En este trabajo de tesis doctoral y bajo la hipótesis de la utilización por parte la bacteria de Bordetella pertussis del desarrollo en biofilm como un posible mecanismo de persistencia en el hospedador se evaluó la capacidad de formación de biofilm por parte de aislados clínicos de Bordetella pertussis obtenidos de pacientes infectados y tratados en el Hospital Sor María Ludovica de la ciudad de La Plata. Todos los aislados clínicos estudiados, incluyendo cepas aisladas entre los años 2001 y 2007 presentaron mayor capacidad de formación de biofilm en superficies abióticas cuando se las comparó con la cepa de referencia Bordetella pertussis Tohama I, cepa adaptada al laboratorio y utilizada en la producción de vacunas contra la enfermedad. De los ocho aislados clínicos estudiados se seleccionó uno, debido a una exacerbada producción de biofilm (produjo 5 veces más biomasa en las mismas condiciones de cultivo cuando se la comparó con la cepa de referencia) y se realizó un estudio de proteómica comparativa para establecer un posible fenotipo adaptado a la condición de cultivo en estudio. Los experimentos se llevaron a cabo en colaboración con el grupo de la Dra. Monika Elingh Schulz de la Universidad de Veterinaria de Viena, Austria y se utilizó la tecnología 2D-DIGE para evaluar la expresión diferencial de proteínas de la fracción soluble entre ambas cepas en condiciones de cultivo líquido y biofilm. Un análisis de componente principal indicó que las diferencias más significativas entre los fenotipos expresados es consecuencia de la diferencia de cepas y posteriormente consecuencia de la condición de cultivo. Se identificaron 32 proteínas diferencialmente expresadas (mayor de 3 veces de diferencia) entre ambas cepas, las cuales fueron asignadas a las categorías: metabolismo y obtención de energía, síntesis de aminoácidos y proteínas, transporte y virulencia (Bcrh2, OmpQ, Vag8 y BrkA). Todos los factores de virulencia identificados corresponden a proteínas reguladas por el sistema de dos componentes BVGAS. Sabiendo que dicho sistema regula la expresión de importantes adhesinas en Bordetella pertussis y que su inactividad provoca la incapacidad de formación de biofilm es que se decidió estudiar a través de la técnica de PCR en tiempo real la expresión del ARN mensajero de un conjunto mayor de factores de virulencia regulados por este sistema incluyendo adhesinas tales como FHA, PRN, Fim, BipA y la proteína de secreción del sistema tipo III Bsp22 que ha sido reportada en la bibliografía como participante junto a Fim en la producción de filamentos que brindarían estructura a la matriz extracelular del biofilm de B. pertussis. Los resultados obtenidos indicaron un aumento en la expresión de ARN mensajero para la totalidad de los genes estudiados indicando que posiblemente el aumento en la expresión de adhesinas reguladas por el sistema BvgAS, sumado a la expresión de enzimas involucradas en la producción de energía que podrían explicar la alta velocidad de duplicación de la cepa clínica Bp2723 le conferirían la capacidad de formar un biofilm más robusto comparado con la cepa de referencia en las condiciones de cultivo estudiadas.

En un ambiente complejo y heterogéneo, el éxito de los individuos y de su descendencia depende de la capacidad de localizar los recursos y las condiciones necesarias para su supervivencia. El encuentro de los recursos y la evaluación de las condiciones se logran a través de la percepción de estímulos o claves, y particularmente en los insectos, los estímulos químicos juegan un rol central en estos procesos. En los parasitoides, la búsqueda y localización de los hospedadores, los cuales constituyen el recurso fundamental en su vida, puede involucrar diferentes tipos de estímulos, pero en particular son las claves químicas volátiles las que están mayormente implicadas en este comportamiento. El moscardón cazador de abejas Mallophora ruficauda es un parasitoide solitario de larvas de coleópteros de la familia Scarabaeidae (gusanos blancos del suelo) y una plaga de la apicultura de la Región Pampeana Argentina. En estado adulto es depredador de insectos, en particular de abejas melíferas, y en estado larval parasita preferentemente a larvas de tercer estadio de Cyclocephala signaticollis. La localización del hospedador por M. ruficauda está compartida entre la hembra y la larva. En primer lugar, la hembra localiza el hábitat del hospedador y ovipone en sustratos altos maximizando la dispersión de su progenie por el viento. En una segunda fase, las larvas que llegan al suelo se entierran, mudan y buscan activamente a su hospedador por medio de claves químicas que se originan en el tubo digestivo del gusano blanco. Hasta el momento, existen algunos aspectos de este mecanismo de localización que se desconocen. Por tanto, en la presente Tesis se estudiaron aspectos asociados al comportamiento de localización del hospedador por parte de M. ruficauda, tales como las características morfológicas de las estructuras sensoriales de los adultos y las larvas, los aspectos fisiológicos y morfológicos de las larvas sociados al período de búsqueda, y el rol ecológico y origen de las claves químicas producidas por los hospedadores. Se encontró que las antenas de los adultos de M. ruficauda están especializadas en la captura e intercepción de estímulos químicos volátiles, posiblemente involucrados en los comportamientos de apareamiento y oviposición. Las larvas de primer y segundo estadio del parasitoide poseen una clara diferencia morfológica en sus estructuras cefálicas, lo que podría estar vinculado al comportamiento diferencial observado entre estos estadios durante el proceso de búsqueda del hospedador. Además el estudio del tamaño corporal de las larvas de primer estadio que nacen a lo largo de la temporada reproductiva sugiere que habría una asignación diferencial de recursos energéticos por parte de las hembras, pero no se ha encontrado un patrón claro al respecto. Por último, se determinó que tanto las larvas de estadio II de M. ruficauda como las de estadio III de C. signaticollis se orientan positivamente hacia extractos de la cámara de fermentación de las larvas de estadio III de C. signaticollis. Estos resultados sugieren que las larvas de M. ruficauda podrían estar explotando el sistema de comunicación química de su hospedador durante la búsqueda y localización. Se determinó indirectamente el origen de estas claves, observándose la presencia de microorganismos asociados al hospedador en esta región del tubo digestivo. Mediante experimentos comportamentales se demostró que los productos metabólicos de estos microorganismos serían las claves que orientan a las larvas del parasitoide durante la localización del hospedador. Sin embargo, no se determinó la función de estas sustancias químicas en las interacciones intraespecíficas de C. signaticollis. En conclusión, M. ruficauda presenta estructuras sensoriales especializadas vinculadas a la percepción de estímulos químicos volátiles, aspectos fisiológicos que permiten la sobrevida de las larvas hasta el encuentro con el hospedador, y el uso de claves altamente confiables y específicas durante la búsqueda, las cuales contribuyen a la eficiencia en la localización de recursos por larvas y hembras de M. ruficauda. Esta Tesis es una contribución al conocimiento de la historia de vida de M. ruficauda y un aporte al entendimiento de otras especies de parasitoides con características y estrategias de vida similares.

Los objetivos de este trabajo de tesis son: - Extraer ácidos húmicos de compost y sedimentos marinos para una posterior caracterización. - Caracterizar mediante técnicas resueltas en el tiempo las especies químicas generadas por fotolisis de sustancias húmicas. - Estudiar la reactividad de las sustancias húmicas con radicales inorgánicos oxidantes. - Plantear los mecanismos de reacción involucrados en los dos objetivos anteriores. - Estudiar el rol de las sustancias húmicas en el crecimiento de algas bentónicas aisladas del medio ambiente.

El presente trabajo de Tesis tuvo por objetivo estudiar monocapas autoensambladas (SAMs) de tioles sobre sustratos planos de oro: Au(111) y Au(100). Se abordaron SAMs de glutatión (GSH), el tiol más importante que se encuentra en la célula y de 6-mercaptopurina (6MP), un fármaco empleado en ciertas enfermedades autoinmunes. Así como también SAMs de hexanotiol (HT), un alcanotiol modelo sobre el Au(100), con el propósito de conocer más sobre esta superficie que ha sido poco estudiada. Se emplearon diversas técnicas fisicoquímicas de superficie complementadas con cálculos teóricos. De este modo, se busca avanzar en la comprensión de la compleja interfaz S-Au en estos sistemas en términos de su estructura y de su composición química. Los resultados de estos estudios tienen relevancia para el caso de nanopartículas de oro protegidas con tioles, ya que estas nanoestructuras están formadas fundamentalmente por planos {111} y, en menor medida, planos {100}.

Tesis para obtener el grado de Magíster Scientiae en Producción Animal, de la Universidad Nacional de Mar del Plata, en septiembre de 2009