Descripción: El abuso de alcohol conduce a graves problemas sanitarios y sociales, tanto porla elevada incidencia de su consumo como por las diferentes patologías asociadas a él,entre las que merecen destacarse las producidas a nivel del Sistema Nervioso Central (SNC). Las neuronas son particularmente sensibles al efecto neurotóxico del etanol (EtOH). En este trabajo se demostró que las neuronas corticales en cultivo sonsuceptibles al daño inducido por el EtOH. Es sabido que no todas las neuronas sonigualmente susceptibles al daño inducido por el EtOH, y que hay estadíos en eldesarrollo de las neuronas en que son más vulnerables, por ello se analizaron los efectosdel EtOH en dos estadíos distintos del desarrollo neuronal. Se trató a las neuronascorticales con EtOH a los 7 y a los 14 días de crecimiento in vitro y se observó quecuanto más maduras son las neuronas más sensibles se vuelven al daño, aumentando elnúmero de células que mueren por apoptosis y necrosis. En este trabajo se demostrótambién, un aumento en la expresión de caspasa-9 activa y de caspasa-3 activa en loscultivos tratados con EtOH. Asi mismo, se demostró que la exposición a EtOH afecta lamorfología neuronal, ya que se observó una disminución en la longitud del árboldendrítico, como consecuencia de una reducción en el largo de las dendritas primarias ysecundarias, y del número de dendritas secundarias. La exposición a EtOH tambiénprodujó cambios en la expresión de las proteínas sinápticas como PSD-95 y sinaptofisina. Ademas se observaron cambios ultraestructurales en los cultivos tratados con EtOH, como la presencia de cuerpos en degeneración, núcleos identados, aumento dellumen del retículo endoplasmatico, del número de gotas de lípidos y de lisosomas, asícomo también, desorganización del aparato de Golgi y de las mitocondrias.

Descripción: En la actualidad, la exigencia de los consumidores está orientada al consumo de alimentos más saludables y seguros, formulados utilizando ingredientes y aditivos naturales. Es por ello que resulta de interés investigar el uso de antimicrobianos naturales como la nisina y natamicina. Estos se pueden aplicar directamente sobre los alimentos pero su eficiencia podría verse comprometida debido a que pueden interactuar con la matriz alimentaria o con el oxígeno y la humedad del ambiente, lo que conduciría a la pérdida de actividad. Con el objetivo de aumentar la vida útil de los alimentos y mejorar su seguridad, ha surgido un creciente interés en las películas comestibles portadoras de antimicrobianos. Estas películas representan un factor adicional de estrés a favor de la preservación de los alimentos debido a su potencialidad para liberar lentamente los antimicrobianos soportados, ayudando a su estabilidad y a mantener altas concentraciones del ingrediente activo en el lugar que se requiere. Adicionalmente, podrían reducir la cantidad de material de empaquetamiento tradicional utilizado, contribuyendo a la protección del ambiente y a la reducción del costo asociado al embalaje En esta investigación se desarrollaron películas a base de almidón de mandioca conteniendo nisina y/o natamicina. Se evaluaron sus propiedades físico-químicas, mecánicas, de superficie y su actividad antimicrobiana frente a cultivos simples y mixtos. Se realizaron estudios de aplicación sobre la superficie de distintos tipos de queso, almacenados a distintas temperaturas. Se observó que los antimicrobianos naturales se encontraban biodisponibles, pudiendo controlar la población de los microorganismos presentes en el alimento evaluado. A su vez, estas películas mostraron ser buena barrera frente a una contaminación externa.

Descripción: El objetivo general de este trabajo fue evaluar la utilización de biomasamicroalgal para la biosorción de metales en aguas y como materia prima rica en aceites procesables a biodiesel. Se seleccionaron dos especies microalgales: la diatomea Cyclotella meneghiniana para los estudios de acumulación de lípidos y biosorción de los metales cromo y plomo, y la microalga verde Golenkinia radiata para los estudios de acumulación de lípidos. Los estudios de caracterización superficial de la biomasa demostraron una amplia heterogeneidad de grupos funcionales superficiales disponibles (carboxilos, aminas, y silanol mayoritariamente). Se estudió el efecto del pH, la fuerza iónica, la dosis de biosorbente, el tiempo de contacto, y la concentración inicial de los metales en soluciones simples y binarias, sobre la biosorción de cromo y plomo. Se emplearon modelos cinéticos y de equilibrio a los cuales se ajustaron los datos experimentales. La biomasa presentó una mayor capacidad y afinidad de biosorción para el plomo respecto del cromo. La acumulación de lípidos fue mayor en C. meneghiniana respecto de G. radiata bajo condiciones de deficiencia de nitrógeno y fósforo, sin embargo G. radiata presentó una mayor productividad lipídica asociado a una mayor productividad en biomasa. C. meneghiniana presenta la capacidad de crecer en un efluente de un biodigestor anaeróbico con agregado de sílice permitiendo la biorremediación del efluente y la producción de biomasa y lípidos. Finalmente se estudió el escalamiento a cultivos masivos de G. radiata en regímenes batch y semicontinuos acoplado a un estrés salino para evaluar la acumulación y producción de lípidos. Se obtuvieron elevadas productividades de biomasa y lípidos con acumulación de carotenoides asociada a la fase de estrés.

Descripción: El acido cítrico se utiliza principalmente como acidulante en la industria alimentaria y en laproduccion de detergentes. En la Argentina no se produce ácido cítrico industrialmente. El sustrato carbonado mas usado es la sacarosa contenida en la melaza de caña o remolachay, en menor medida, derivados del almidón de maíz, que tienen la ventaja de necesitarmenos pretratamientos. En este trabajo se analiza la produccion de ácido cítrico por Aspergillus carbonarius NRRL 67, utilizando como fuente de carbono derivados ysubproductos de la hidrólisis enzimática del almidón. Se desarrollaron condiciones decultivo para escala de laboratorio, con las que se obtienen altos títulos de acido cítrico;pero, a escalas mayores la producción se inhibe y se altera el desarrollo morfológico. Sediseñaron nuevos medios de cultivo y se implementaron técnicas de cultivo por lotealimentado e inmovilizados para evitar este inconveniente. A fin de comprender mejor eldesarrollo morfológico en este género se iniciaron estudios de los eventos tempranos deldesarrollo en A. Niger.

Descripción: El cáncer de próstata (CaP) es el segundo tipo de cáncer más frecuentemente diagnosticado en hombres. En estadíos avanzados la enfermedad puede diseminarse siendo el hueso el principal sitio de metástasis. Este no es un evento aleatorio, sino que se generan loops regulatorios de retro-alimentación entre las células de CaP y las células del microambiente de la metástasis, interrumpiendo la homeostasis del hueso. El hueso es un tejido dinámico que se somete a una remodelación mediada por el balance de osteoblastos y osteoclastos. La disrupción de este equilibrio por la presencia de células tumorales convierte el nicho óseo normal en un nicho tumoral o metastásico. Como en otras malignidades la generación de daño oxidativo a macromoléculas y componentes celulares, y el proceso inflamatorio asociado, promueven la carcinogénesis prostática y su progresión. Se ha demostrado que las células óseas producen factores que aumentan el crecimiento y sobrevida de las células tumorales y que esta interacción, a su vez, favorece la progresión metastásica. Sin embargo, la naturaleza molecular de dicha interacción aún no se conoce completamente y existen pocos modelo experimentales apropiados para estudiar dicha interacción. La inducción de Hemo oxigenasa 1 (HO-1) surge como un proceso de defensa celular fundamental frente a estímulos de estrés e inflamatorios. Previamente demostramos que HO-1 cumple funciones críticas antitumorales en la carcinogénesis prostática. Nuestra hipótesis se basa en que HO-1 modifica el microambiente tumoral modulando la expresión de factores inflamatorios y angiogénicos alterando la interacción entre la célula prostática y la ósea. Los objetivos de este trabajo de tesis fueron: evaluar el impacto fisiológico in vivo de la carencia de HO-1 en el metabolismo óseo de ratones Knock-out (KO) para Hmox-1 (gen de HO-1); determinar el perfil transcripcional de genes involucrados tanto en la tumorigénesis como en la remodelación ósea en un sistema de co-cultivo donde células de CaP compartían el medio con cultivos primarios de osteoblastos de ratón (PMOs) aislados de ratones BALB/c Hmox-1 +/+, +/- o -/-; o en co-cultivo con células precursoras de osteoblastos (MC3T3) u osteoclastos (Raw264.7). También analizamos mediante proteómica el secretoma en los medios condicionados del co-cultivo de células de CaP con precursores óseos. El análisis histomorfométrico de los fémures de ratones transgénicos para Hmox-1 reveló una disminución de la densidad ósea concomitante con la pérdida de copias de este gen. En línea con esto se observó un menor número y actividad de osteoblastos y osteoclastos, indicando un metabolismo óseo disminuido. Se observó una correlación entre los niveles de expresión de Hmox-1 y diferentes genes implicados en la diferenciación de osteoblastos o en la regulación de la fisiología ósea como Runx2, Col1a1, Csf-1 y Opg, coincidiendo no solo con el menor número y actividad de osteoblastos, sino también con la disminución general del metabolismo óseo antes mencionada. Mediante citometría de flujo se detectaron dos poblaciones de PMOs con diferentes niveles de ROS; la población con niveles altos estaba significativamente reducida en los animales KO, demostrando que estas células presentaban una tolerancia restringida al estrés oxidativo. En líneas generales, el co-cultivo con células PC3 derivó en un perfil de expresión génica pro-osteolítico en las células óseas, el cual fue parcialmente revertido cuando las células tumorales se encontraban pre-tratadas con Hemina, inductor farmacológico de HO-1. Entre los principales factores alterados se encuentran PTHrP, OPG, RANKL y RUNX2, todos ellos fuertemente implicados en el proceso de remodelación ósea. En resumen, los niveles de HO-1 impactan sobre la expresión de factores osteoblastogénicos y osteoclastogénicos, impactando en el balance óseo y alterando la comunicación entre las células del CaP y las células óseas.

Descripción: Las lesiones cutáneas que abarcan una gran superficie de la piel, requieren el recubrimiento inmediato de la zona afectada para reducir riesgos se sepsis y facilitar la regenración tisular. Entre los múltiples procedimientos terapéuticos aplicados en el tratamiento de estas lesiones, los injertos de piel proveen un medio adecuado y seguro para la regeneración tisular. En esta tesis se estudió un sustituto de piel humana a base de dermis porcina utilizado para ese fin terapéutico, el cual essometidopara su comercialización a un tratamiento industrial que incluye liofilizacipon. El objetivo de la tesis, consistió en la caracterización de este producto comercial, su comparación con la dermis fresca original, y la descripción de ciertos aspectos de su actividad biológica. El análisis consistió en desarrollar la metodología adecuada para el aislamiento y cuantificación de los componentes de importancia biológica. Estos fueron los colágenos del tipo I y III, las proteínas fibronectina y laminina, y los proteoglicanos de ácido hialurónico, keratán sulfato, dermatán sulfato y condroitín sulfatos A y C. Los resultados se esta etapa sugieren que el tratamiento industrial aplicado para su comercialización, no los modificó de manera importante, ya que no hubo alteraciones cuali-cuantitativas relevantes. Además, el análisis de su actividad biológica en un " modelo de cultivo in vitro" de fibroblastos humanos, mostró que la dermis induce un aumento de la proliferación celular. Por lo tanto, este sustituto dérmico puede considerarse una excelente herramienta para el tratamiento de pacientes con heridas cutáneas extensas.

Descripción: El nonilfenol polietoxilado (NPEO10) es un detergente no iónico muy utilizado en procesos industriales. Sus productos de degradación primaria son tóxicos y estrogénicos, y se encuentran tanto en el barro activado de las plantas de tratamiento como en los efluentes tratados, liberándose al medio ambiente con los consecuentes riesgos para la vida acuática y el ecosistema. En este trabajo se estudiaron las características microbiológicas y ecológicas de las comunidades bacterianas asociadas a la biodegradación del NPEO10 en barros activados, mediante la utilización de bioreactores a escala de laboratorio. Se construyeron 4 reactores réplica alimentados con efluente sintético, 2 de los cuales fueron adicionados con NPEO10. Los reactores fueron operados de forma estable durante un período de más de 21 meses. Por métodos moleculares independientes de cultivo (amplificación de genes ribosomales, electroforesis en geles de gradiente desnaturalizante, clonado de secuencias específicas, hibridación en membrana e hibridación in situ fluorescente) se estudiaron las comunidades bacterianas de los reactores. Mientras que los controles resultaron altamente variables y dinámicos en sus comunidades bacterianas, las comunidades de los reactores alimentados con NPEO10 resultaron más reproducibles. La presencia del detergente seleccionó microorganismos dominantes, persistentes y distintivos. Estas poblaciones presentaron indicios de estrategias de especialización típicas de especies de sucesión avanzada. Los microorganismos seleccionados por la presencia del NPEO10 en estas comunidades fueron caracterizados filogenéticamente y cuantificados in situ. Resultaron pertenecer a los phyla Acidobacteria y Proteobacteria (clases Alfa, Beta y Gammaproteobacteria), sin similitud alguna con los microorganismos aislados hasta el momento en cultivo tradicional con NPEO10 como única fuente de carbono. En los sistemas de barros activados estudiados, estas poblaciones constituyeron más de un 50% de las células totales de las comunidades de los 2 reactores réplica alimentados con NPEO10, con mínimas diferencias en sus abundancias relativas, lo cual confirma la hipótesis de que poseen ventajas adaptativas específicas bajo la presión de selección que constituye el NPEO10 en el medio de alimentación, y las posiciona como candidatas para futuros estudios que apunten a identificar los responsables de la biodegradación de este detergente en barros activados.

Descripción: Se obtuvieron más de 140 cepas de traustoquitriales de muestras recolectadas en una amplia variedad de humedales salinos argentinos a partir del mejoramiento de la metodología de aislamiento, que incluyó la formulación de dos nuevos medios de cultivo. Se estudiaron los caracteres taxonómicos tradicionales (rasgos morfológicos observados en cultivos en agua y cebos) de las cepas así como la morfología de las colonias, los requerimientos para su cultivo, el perfil de ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs) y la secuencia del gen ARNr 18S. El reconocimiento de grupos monofiléticos que incluyeron a los aislamientos y a otras traustoquitriales previamente estudiadas permitió la identificación en el nivel genérico de la mayoría de las nuevas cepas en base a los criterios recientemente propuestos y dio elementos para proponer que algunas de ellas serían nuevas especies. Se observó también la morfología a nivel ultraestructural en cepas identificadas como representantes de los taxones más abundantes (Ulkenia visurgensis, Schizochytrium sp., Thraustochytrium striatum, T. kinnei y T. aureum); esto permitió obtener mayor detalle sobre la formación de estructuras reproductivas. Los estudios de producción de PUFAs omega 3 se realizaron con la cepa modelo Aurantochytrium limacinum SR21. Se diseño un bioproceso en dos etapas, optimizándose las condiciones para la obtención de biomasa (primera fase) mediante una combinación de métodos estadísticos (Diseños Experimentales Estadísticos y Redes Neuronales Artificiales, entre otros). La utilización de esta biomasa en una segunda fase de producción permitió alcanzar una productividad máxima de 3.7 g de ácido docosahexaenoico l-1 d-1 en un biorreactor de 3,5 l.

Descripción: En esta investigación se desarrollaron recubrimientos y películas comestibles a base de almidón de mandioca, activos y reforzados, utilizando las técnicas de casteo o termo- compresión, y se estudiaron sus propiedades estructurales, mecánicas, fisicoquímicas y antimicrobianas. Mediante la técnica de casteo, se estudió la adición de diferentes cantidades de salvado de arroz procesado (PRB) y expeller de soja sonicado (SSE) como refuerzos, y se formularon películas con y sin natamicina y nisina. Las películas con 0,2% p/p de PRB mostraron mayor esfuerzo y deformación a la ruptura y menor solubilidad en agua. A su vez, se optimizaron los niveles de glicerol y SSE para la obtención de una película con un máximo esfuerzo y mínima solubilidad. Tanto las películas como los recubrimientos activos y reforzados mostraron la disponibilidad de los antimicrobianos, actuando sobre Saccharomyces cerevisiae y Listeria innocua, y demostrando su eficacia para controlar una contaminación externa en queso Port Salut. Adicionalmente, se observó que las películas con SSE se biodegradaron luego de siete días en compost. A fin de estudiar procesos escalables, se elaboraron películas por termo-compresión y se compararon sus características con las correspondientes a los sistemas obtenidos por casteo. Las películas casteadas fueron más transparentes, resistentes a la ruptura y deformables mientras que las termoformadas fueron menos permeables al oxígeno, con menor humedad y presentaron una estructura de la matriz más homogénea. Todas las películas desarrolladas resultaron con buenas propiedades para ser utilizadas como envase activo para la conservación de alimentos. Esta tesis representa un aporte al conocimiento sobre tecnologías de obtención y determinación de características y propiedades de materiales alternativos de empaquetamiento de alimentos que sean respetuosos con el medio ambiente.

Descripción: Cherax quadricarinatus es una especie de importancia comercial, cuya introducción en Argentina resultó en una producción limitada, debido entre otros motivos a la falta de tecnologías de cultivo que permitan incrementar el rendimiento en carne y optimizar la producción de “semilla”. Por lo tanto, los objetivos generales de la presente tesis son inducir un mayor crecimiento somático de las hembras y machos, manipular la proporción sexual para incrementar la cantidad de machos (dado que los machos crecen más que las hembras), y evaluar la calidad de la progenie. En el marco de dichos objetivos se evaluó el efecto de: (1) un factor físico (exposición a temperatura alta (TA)) sobre el crecimiento; (2) un factor hormonal (administración de dopamina (DA)) sobre la maduración ovárica y el crecimiento de las hembras; (3) otro factor hormonal (ablación de la glándula androgénica (GA)), sobre la reversión sexual de los machos, para obtener “neo-hembras” como paso previo a la producción de cultivos monosexo sólo macho; y (4) dos factores maternos (tamaño de la hembra y número de puestas) sobre la calidad de las progenies. La TA provocó una disminución en el crecimiento somático de los machos y aceleró la espermatogénesis, mientras que no afectó el crecimiento de las hembras y aceleró la maduración ovárica. La DA tuvo cierto efecto sobre el crecimiento y maduración ováricos sólo cuando fue inyectada en hembras de 4- 14 g, sin que esto resulte en un mayor crecimiento somático. La ablación de la GA no provocó la reversión sexual de los machos, si bien se observaron alteraciones en el desarrollo de los caracteres sexuales primarios y secundarios. Finalmente, de los parámetros de calidad de progenie estudiados, sólo el número de juveniles independizados por hembra varió con el tamaño de la madre, mientras que la tasa de puestas tendió a disminuir con las puestas consecutivas. Se discuten las posibles implicancias que estos resultados tendrían para el cultivo de la especie.