Catálogo de publicaciones

Tesis (Dr. en Ciencias Químicas)-- Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2007.

Los cestodos del género Echinococcus, en particular su estadio larval o metacestodo, son los agentes patógenos responsables de las enfermedades denominadas hidatidosis o echinococcosis, de importancia tanto en la salud humana como de animales domésticos. Las especies más representativas, por su amplia distribución geográfica y el impacto que representan en la economía y la salud pública, son E. granulosus y E. multilocularis. La Organización Mundial de la Salud ha incluido a estas enfermedades dentro de un grupo prioritario de enfermedades tropicales desatendidas. Estos cestodos, al igual que muchos otros platelmintos parásitos, son incapaces de sintetizar la gran mayoría de sus lípidos de novo, por lo que deben adquirirlos a partir de sus hospedadores. En ese contexto, se cree que las proteínas que unen ácidos grasos (FABPs) podrían tener un rol importante en la adquisición de dichos nutrientes y la distribución de los mismos entre los diferentes tejidos, estadios y/o vías metabólicas de estos cestodos. Hasta el momento, sólo una FABP de E. granulosus, denominada EgFABP1, ha sido parcialmente caracterizada. Sin embargo, para poder determinar si esta proteína participa en el transporte e intercambio de lípidos, es necesario avanzar en el análisis de los ligandos que EgFABP1 es capaz de unir y en su capacidad de intercambiar estos ligandos. Para ello, en la presente tesis se aplicaron diversas técnicas biofísicas y bioquímicas para la caracterización de la interacción de EgFABP1 con ligandos y membranas fosfolipídicas. Mediante análisis por cromatografía en capa fina y cromatografía gas-líquido de los lípidos que copurifican con EgFABP1 recombinante expresada en Escherichia coli, se logró determinar que en un ambiente celular complejo, como es el citoplasma de una bacteria, EgFABP1 sólo uniría ácidos grasos libres y no lípidos más complejos, como por ejemplo, fosfolípidos. Asimismo, mediante técnicas de proteólisis parcial y dicroísmo circular se estableció que la unión de EgFABP1 a ligandos es capaz de inducir diferentes cambios conformacionales en la proteína, dependiendo del tipo de ácido graso al que se una. Por otro lado, el estudio de los mecanismos de transferencia de ácidos grasos fluorescentes a membranas fosfolipídicas artificiales mostró que EgFABP1 emplearía un mecanismo de transferencia de tipo colisional, lo cual implica que la proteína debe interactuar con la membrana para entregar sus ligandos. Esto es similar a lo observado para FABPs de mamíferos, ampliamente estudiadas, que se asemejan a EgFABP1 tanto a nivel de secuencia como de estructura terciaria, lo que puede facilitar el enfoque de futuros estudios sobre esta proteína de E. granulosus. Por otra parte, la exploración de los genomas de E. granulosus y E. multilocularis recientemente publicados, permitió establecer la existencia de un total de seis genes de FABPs en cada una de las dos especies, destacándose en el caso de E. multilocularis el hecho de que dos de esos genes codifican para una misma proteína. En el presente trabajo, se clonaron las cinco secuencias codificantes de E. multilocularis, por lo que se pudo establecer experimentalmente parte de la estructura génica de dichos genes. Asimismo, ensayos preliminares sugieren que estas FABPs se expresan diferencialmente en distintos tejidos del parásito. Por otro lado, se realizó una caracterización bioinformática de los genes y proteínas FABPs predichos en ambos cestodos, comparándolos con información existente sobre proteínas de esta familia en otros organismos. En conjunto, los resultados obtenidos en esta tesis amplían el conocimiento relativo a las FABPs de Echinococcus spp., revelando la existencia de toda una familia de FABPs que podrían cumplir roles específicos en diferentes tejidos y/o estadios de estos parásitos. A diferencia de lo que se creía previamente, esto plantea un panorama bastante más complejo en el transporte y metabolismo de ácidos grasos, y posiblemente otros ligandos hidrofóbicos, en parásitos cestodos. Asimismo, la capacidad de EgFABP1 de interactuar con membranas y transferir ácidos grasos podría implicar su relación con el transporte y derivación de ligandos hacia diferentes compartimentos y/o vías metabólicas en las células de E. granulosus. Los cambios conformacionales inducidos por ciertos ligandos, podrían tener implicancias desde el punto de vista de la señalización y regulación génica, análogamente a lo descripto para otras FABPs.

Los lípidos son compuestos que cumplen una gran variedad de funciones en la biología celular, desde componentes estructurales o nutrientes de reserva hasta señales hormonales o incluso feromonas pasando por moduladores de la transcripción y pigmentos fotosintéticos. Sin embargo, por definición, estos compuestos poseen una muy baja solubilidad en el medio acuoso celular. Por tal motivo, se cree que han evolucionado diferentes familias de proteínas solubles, capaces de unir lípidos en forma reversible en el citosol, las SLBP (Soluble Lipid Binding Proteins) intracelulares. Dentro de este conjunto de proteínas, las familias mejor caracterizadas corresponden a las proteínas que unen ácidos grasos (FABP) y las proteínas transportadoras de esteroles (SCP-2), ambas con capacidad de unir ácidos grasos de cadena larga. Cada familia de proteínas SLBP posee varias isoformas que presentan un patrón de expresión y especificidad de unión de ligando hidrofóbicos únicos. Se cree que estas diferencias residen en una baja identidad de secuencia (tan sólo un 20%), a pesar de la cual adoptan estructuras tridimensionales prácticamente superponibles. A fin de contribuir en la identificación determinantes estructurales críticos y las funciones específicas de las SLBP se estudiaron tres proteínas modelo que participan de tipos celulares que muestran una capacidad de metabolismo lipídico extraordinario, como son las células de enterocito intestinal de mamífero y las levaduras Yarrowia lipolytica. En el primer caso se coexpresan dos FABP en niveles prácticamente equivalentes. Por un lado se analizó in vitro el rol de residuos de Lys específicos de la IFABP en la transferencia de ácidos grasos, siendo estos importantes para el sensado de las características de las membranas aceptoras. Ensayos de interacción con membrana revelaron que tanto IFABP como LFABP muestran moduladores distintos de su interacción con bicapas fosfolipídicas, y que en particular las regiones α-helicoidal serían críticas para este fenómeno. Asimismo, se demostró la transferencia in vitro de ligandos entre ambas FABP intestinales. Finalmente, se comprobó que la expresión de LFABP en células Caco-2 en cultivo afecta la asimilación de ácidos grasos, así como su distribución a tiempos cortos. El análisis comparativo de estas proteínas parece indicar que cumplirían funciones diferentes dentro del entorno celular. En el caso de Y. lipolytica, sólo una SLBP es expresada con capacidad de unir ácidos grasos libres, representante de la familia de las SCP-2, YLSCP2. El análisis in vitro de sus capacidades de unión y de transferencia de ligandos hacia membranas aceptoras en distintas condiciones demostró que la YLSCP2 podría cumplir un rol de transporte de ligando hidrofóbicos hacia estructuras intracelulares específicas. En conclusión, estas proteínas no sólo son capaces de actuar como buffer citosólico de lípidos aumentando así su disponibilidad para los distintos procesos celulares, sino que también son capaces de modular o regular su metabolismo. Más estudios son necesarios para poder comprender mejor las funciones específicas de estas SLBP, pero los secretos que esconden sus estructuras podrían tener importantes aplicaciones en áreas diversas como medicina, nutrición, industria biotecnológica y el tratamiento de efluentes industriales.

La quitridiomicosis es una enfermedad emergente que en los últimos años ha sido vinculada a la muerte masiva de los anfibios. Esta enfermedad es causada por el hongo acuático zoospórico Batrachochytrium dendrobatidis -Bd- (Orden Rhyzophydiales). La infección de los anfibios comienza cuando las zoosporas móviles contactan un animal susceptible y penetran en su piel. Las alteraciones producidas por esta infección interfieren con varias funciones epiteliales de los anfibios como la circulación y mantenimiento del agua y sales, la respiración y el rol de este órgano como primer barrera contra muchas toxinas y agentes de infección. Hasta hace poco los hongos Rhyzophydiales sólo se conocían como parásitos de plantas, algas, protistas e invertebrados. La especie que afecta a los anfibios es de reciente descripción siendo el primer caso en el que un hongo quitridio afecta a vertebrados. La quitridiomicosis ha sido calificada como la peor enfermedad infecciosa entre los vertebrados registrada hasta el momento en términos de número de especies impactadas y la posibilidad de llevarlas a la extinción o al menos de diezmar poblaciones enteras. Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, en este trabajo de tesis se plantearon los siguientes objetivos: • Evaluar la presencia de Bd en especies de anuros nativas de Argentina y analizar el significado de la infección en las diversas especies y regiones. • Discutir el papel de áreas protegidas en relación a la enfermedad. • Determinar la presencia de Bd en poblaciones de rana toro asilvestradas y de criadero en Argentina y discutir su implicancia en la conservación de especies nativas. • Elaborar mapas de predicción de nicho ecológico de Bd para Argentina. • Determinar las variables ambientales que influyen en la distribución de Bd en Argentina con el fin de analizar los sitios donde el hongo quitridio podría prosperar en relación a las características ambientales de los mismos. • Desarrollar y listar una serie de recomendaciones con el objetivo de minimizar la dispersión de Bd y mantener control sobre el transporte de especies.

Existe una creciente necesidad de desarrollo de plataformas de producción, a gran escala y de bajo costo, de anticuerpos completos, de manera de satisfacer sus demandas en los distintos tipos de aplicaciones, terapéuticas o diagnósticas. Las plantas son potencialmente el sistema de producción más económico, sin embargo todavía hay que superar varios obstáculos, entre ellos la degradación proteolítica que impacta sobre la calidad y los niveles de acumulación de los anticuerpos producidos. En este trabajo se desarrolló y evaluó una estrategia de direccionamiento a vacuolas de reserva como método para mejorar la acumulación de inmunoglobulinas en células vegetales. Para este estudio, se partió de hibridomas que producían los anticuerpos 1B4E9 y 3B4H1 específicos de prolaminas y 2G3 específico de transglutaminasa tisular humana (htTG). Estos anticuerpos monoclonales fueron escogidos como modelos de inmunoglobulinas de ratón por sus aplicaciones en diagnóstico. Se realizó el clonado molecular de estas inmunoglobulinas y luego realizó los subclonados en vectores de expresión bacterianos para verificar su funcionalidad. Por otro lado, a fin de identificar señales que permitieran un direccionamiento vacuolar más eficiente se realizó una disección funcional del receptor AtRMR1, generando una construcción reportera, que contenía la proteína fluorescente roja (RFP) y los dominios transmembrana y citosólico (TMCT) del receptor AtRMR1 denominada RFP-TMCT, que fue evaluada por expresión transiente en tabaco y estable en arabidopsis. Se demostró que los dominios TMCT del receptor AtRMR1 son suficientes para dirigir a RFP a vacuola central en hojas y raíces y a vacuola de almacenamiento proteico en semillas. Además, los estudios bioquímicos indicaron que RFP-TMCT se encuentra asociada a microsomas y se comporta como una proteína integral de membrana. Posteriormente al llegar a vacuola central, RFP-TMCT se internaliza, acumulándose de manera estable en hojas. Los genes codificantes para las regiones variables del anticuerpo 2G3 fueron fusionadas a las secuencias codificantes para las regiones constantes kappa de la cadena liviana (2G3-LC) y gamma 1 de la cadena pesada de ratón (2G3-HC) y a RFP, generando 2G3-LC-RFP y 2G3-HC-RFP, respectivamente. Se prepararon tres versiones de la construcción 2G3-HC-RFP: secretoria (2G3-HC-RFP), vacuolar con la señal de direccionamiento carboxilo terminal de la faseolina (2G3-HC-RFP-AFVY) y vacuolar con las regiones de AtRMR1 estudiadas (2G3-HC-RFP-TMCT). Estas construcciones fueron co-expresadas temporalmente en hojas de Nicotiana benthamiana, en presencia de los supresores de silenciamiento postranscripcional p19 y Hc-Pro. Por microscopia confocal se determinó que 2G3-Ig-RFP (2G3-LC-RFP y 2G3-HC-RFP) presenta principalmente un patrón típico de apoplasto, mientras que 2G3-Ig-RFP-AFVY (2G3-LC-RFP y 2G3-HCAFVY) y que 2G3-Ig-RFP-TMCT (2G3-LC-RFP y 2G3-HC-RFP-TMCT) se encuentran en vacuola central. Este patrón es diferente del obtenido para la expresión de las cadenas individuales livianas y pesadas ya que 2G3-LC-RFP localiza en apoplasto y 2G3-HC-RFP presenta un patrón típico de retículo endoplásmico que es consistente con el modelo del proceso de ensamblado de anticuerpos, en donde la cadena pesada queda retenida en retículo endoplasmático sino adquiere su plegamiento correcto, que ocurre cuando se ensambla con la cadena liviana. Estas modificaciones en la localización sugieren un plegamiento de la inmunoglobulina que aunque esta fusionada a cuatro moléculas de RFP es capaz de avanzar en la vía secretoria. Los niveles de acumulación del anticuerpo fueron mayores cuando se empleó la señal de direccionamiento AFVY, que los obtenidos para la versión secretoria y la fusionada a TMCT del receptor AtRMR1. Los resultados mostrados en este trabajo, sugieren que el direccionamiento vacuolar es una estrategia adecuada para evitar la degradación de inmunoglobulinas en el apoplasto incrementándose los niveles de acumulación, y también que las células vegetales son capaces de producir anticuerpos fusionados a proteínas fluorescentes lo que puede facilitar la obtención de inmunoglobulinas fluorescentes con alta actividad específica.

El objetivo general de este trabajo de tesis es establecer hasta dónde algunas técnicas nucleares - Resonancia Magnética Nuclear, Orientación Nuclear, Resonancia Doble Electrón–Núcleo, Resonancia de Espín Muónico, Correlaciones Angulares Perturbadas y Espectroscopia Mössbauer, Espectroscopía de Aniquilación de Positrones (PAS) - pueden proveer información de impacto cuando son aplicadas para el estudio de materiales de interés en biología. En particular, el plan se centra en la utilización de técnicas basadas en la detección de radiaciones gama emitidas en procesos nucleares específicos: Correlaciones Angulares Perturbadas (PAC), Espectroscopia de Aniquilación de Positrones en el modo de medición de vidas medias (PALS) y Espectroscopia Mössbauer (EM). Si bien se trata de métodos ampliamente utilizados en la investigación en materia condensada, su aplicación en la determinación de propiedades físicas de materia blanda y sistemas biológicos es, en comparación, escasa. En el área de la biología existen varios trabajos que se destacan por su calidad experimental y por el aporte que hacen a la ciencia mientras que otras investigaciones son de escasa calidad o no es claro el aporte que hacen al conocimiento. La intención del trabajo de tesis es analizar cuál es el alcance de estos métodos nucleares en la investigación de materiales de interés biológico y estudiar mediante dichos métodos selectos sistemas de distinta complejidad, desde moléculas orgánicas sencillas hasta tejidos. Estas técnicas nucleares permiten obtener información muy precisa y acotada sobre los materiales en estudio. Así, es de especial importancia tener en claro lo que se puede concluir o no a partir de este tipo de medidas. En el caso de las técnicas espectroscópicas PAC y EM, éstas son particularmente importantes para elucidar la naturaleza del arreglo atómico alrededor de átomos especiales. PALS, por su parte, permite obtener información sobre las dimensiones de los espacios vacíos presentes en la muestra bajo estudio. De esta manera, aparece necesaria la aplicación de otras técnicas para poder arribar a un entendimiento medianamente global de los sistemas investigados. Con ese objetivo, los sistemas serán caracterizados en forma complementaria por difracción de rayos X, termogravimetría y calorimetría diferencial de barrido, entre otras. Específicamente, se realizarán experimentos PAC en complejos metálicos poliaminocarboxilados en los cuales el átomo metálico se encuentra coordinado por grupos funcionales de distinta naturaleza, como sucede en los sitios metálicos de las metaloproteínas. La Espectroscopía Mössbauer se utilizará para caracterizar los sitios de hierro en pequeños complejos orgánicos que incluyen centros de hierro y azufre. Paralelamente se abordarán investigaciones PALS de tejidos normales y tumorales

1) Se ha estudiado la modificación del medio selectivo SVM con el objeto de adaptarlo a una técnica rápida. Se menciona el medio obtenido y los resultados de su aplicación a distintos cultivos puros de entero bacterias patógenas más comunes. 2) Se estudió y obtuvo un medio para la determinación rápida de indol e hidrógeno sulfurado. Se mencionan los resultados logrados al ser aplicados a diversos cultivos puros. 3) Se han fijado las condiciones, el medio y la técnica de trabajo para determinar el poder fermentativo sobre medio sólido en caja de petri. Se da cuenta de los resultados. 4) Se ha aplicado los medios y técnicas estudiadas a la investigación de salmonelas en muestras de diversos origenes. De establece la eficacia de cada uno de ellos en la aplicación práctica.

Para satisfacer los altos rendimientos que impulsan la agricultura moderna la aplicación de fertilizantes nitrogenados ha sido fundamental. Dado que la base de la producción industrial de los fertilizantes químicos esta basado en el uso de combustibles fósiles, estos, actualmente, incrementan el costo económico debido a la disminución constante de las reservas de petróleo. Además, dada la baja eficiencia en el uso del fertilizante aplicado por parte de las plantas y el alto impacto ambiental debido a la emisión de óxido nitroso, resulta necesario emprender la búsqueda de nuevas estrategias para aumentar la concentración del nitrógeno fijado. Una de las propuestas para disminuir la aplicación de fertilizantes es el uso de microorganismos fijadores de nitrógeno; que ya son ampliamente utilizados en leguminosas por su capacidad de establecer asociaciones simbióticas; las cuales, lamentablemente, aún no han sido encontradas entre los principales cultivos de cereales. El objetivo del presente trabajo es la producción de una técnica de ingeniería genética que permita obtener bacterias fijadoras de nitrógeno recombinantes capaces de asociarse a distintos cultivos vegetales incrementando la productividad de los mismos. Para ello, los genes que sintetizan la nitrogenasa (nif), que están co-localizados en una isla genómica, en Pseudomonas stutzeri A1501 se transfirieron, vía el cósmido recombinante X940, a un promotor del crecimiento vegetal, Pseudomonas protegens Pf-5. La bacteria recombinante obtenida, P. protegens Pf-5 X940, fue capaz de crecer en medios de cultivo deficientes en nitrógeno o con el agregado de amonio; mostró una alta actividad nitrogenasa, liberando al medio de cultivo cantidades significativas de amonio y presentó expresión de los genes nif, sugiriendo que el proceso de fijación, en esta bacteria, es constitutivo. Las inoculaciones de especies vegetales (arabidopsis, alfalfa, festuca alta y maíz)con Pf-5 X940 aumentaron la concentración de amonio en el suelo y la productividad de las plantas en condiciones deficientes de nitrógeno. Estos resultados inician un nuevo camino hacia la producción efectiva de inoculantes recombinantes para la fijación de nitrógeno en un amplio rango de cultivos

Objetivo general Ampliar el conocimiento de la cascada de señalización de TGF-β en células humanas mediante el estudio de TβRII y sus variantes de splicing, que permita contribuir al conocimiento básico de dicha cascada así como al desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas y de diagnóstico de enfermedades en las cuales la señalización de TGF-β se encuentra desregulada. Objetivos específicos - Caracterizar una nueva variante de splicing de TβRII en células humanas. - Evaluar los niveles de ARNm de las distintas variantes de splicing de TβRII en células humanas tumorales y no tumorales, que permita detectar patrones diferenciales entre ellas o patrones específicos de tipo celular. - Evaluar si los niveles de los ARNm de las variantes de splicing de TβRII en distintas poblaciones leucocitarias de pacientes con AR pueden ser utilizados como biomarcadores de diagnóstico y/o de determinación de la actividad y/o de pronóstico de la enfermedad.

Estudios comparativos del comportamiento instrumental de algunas especies de vertebrados sugieren la posibilidad de diferencias en los procesos de aprendizaje asociativo. Dicha hipótesis está basada en el estudio de los efectos paradójicos del reforzamiento, un grupo de fenómenos de aprendizaje basados en el ajuste comportamental ante cambios en las condiciones de reforzamiento y que no responden a las predicciones de las teorias clásicas del aprendizaje. Dentro de estos fenómenos, los más estudiados son: el efecto del reforzamiento parcial sobre la extinción (ERPE), el efecto de la magnitud de reforzamiento sobre la extinción (EMRE) y el efecto de contraste negativo sucesivo (ECNS). Estos efectos han sido encontrados en estudios con especies de aves y mamíferos, pero no aparecieron en experimentos análogos con peces y reptiles. Tomando como referencia una serie de estudios previos realizados en nuestro laboratorio sobre las bases fisiológicas del control del balance acuoso en el sapo Bufo arenarum, y además un experimento preliminar que indicaba la ausencia de contraste negativo en esta especie, se inició el estudio sistemático de estos fenómenos. Además, se estudiaron los efectos sobre el aprendizaje de la lesión del pallium medial (una estructura cerebral de los anfibios que se cree homóloga a la formación hipocampal de los mamíferos, en base a estudios anatómicos e histoquímicos). Así, en este trabajo de tesis se presentan experimentos que estudian los efectos de cambios en la frecuencia o la magnitud del reforzamiento sobre el aprendizaje en Bufo arenarum, usando el acceso a agua como refuerzo en animales deshidratados. Se observaron diversos fenómenos de aprendizaje comunes a una amplia variedad de vertebrados, tales como la adquisición bajo condiciones de entrenamiento masivo y espaciado, la extinción, la recuperación espontánea, el efecto subsiguiente al refuerzo, y el efecto de la magnitud del reforzamiento sobre la adquisición. En general, en todas las situaciones la lesión del pallium medial no tuvo efectos sobre el desempeño ni sobre la tasa de captación de agua durante la adquisición, pero retardó significativamente la extinción de la respuesta instrumental respecto de controles con operación simulada o intactos. Estos resultados sugieren que el pallium medial de los sapos juega un papel en la inhibición de respuestas previamente aprendidas. El reforzamiento parcial empeoró la adquisición y determinó una respuesta menor durante la extinción comparado con el reforzamiento continuo, sin evidencia del efecto del reforzamiento parcial sobre la extinción. La lesión del pallium medial no tuvo efectos sobre la adquisición, pero aumentó la resistencia a la extinción tanto después de un entrenamiento con refuerzo continuo como después de uno con refuerzo parcial. El cambio de una magnitud de refuerzo grande o pequeña a extinción produjo tasas de extinción similares, sin aportar indicios del efecto de la magnitud del reforzamiento sobre la extinción. Por otra parte, el cambio de una magnitud de refuerzo grande a una pequeña fue seguido por un cambio gradual en el desempeño sin evidencia de contraste negativo. La ablación del pallium medial no produjo efectos sobre la adquisición del aprendizaje, ya sea con magnitudes de reforzamiento grandes o pequeñas, pero la lesión eliminó completamente el ajuste del desempeño luego del cambio de una magnitud de reforzamiento grande a una pequeña. El conjunto de resultados obtenidos apoya la hipótesis de que el pallium medial de los anfibios es homólogo a la formación hipocampal de los mamíferos y también indica que las diferencias entre especies en estos fenómenos de aprendizaje pueden estar relacionados con los diferentes grados de desarrollo del sistema septo-hipocampal.