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PROMUEVEN EN LA UNAM BACTERIAS QUE FERTILIZAN LEGUMINOSAS Y OTRAS PLANTAS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES

 
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biocombustibles2 de julio de 2014

Leguminosas ricas en proteínas, y no leguminosas, asociadas a bacterias que las fertilizan sin necesidad de utilizar productos químicos costosos y contaminantes, son estudiadas por Esperanza Martínez Romero, en el Centro de Ciencias Genómicas (CCG) de la UNAM.

En el campus Morelos de esta casa de estudios, donde por más de 30 años se ha estudiado y caracterizado a múltiples bacterias que fijan nitrógeno en las plantas para fertilizarlas, la doctora en investigación biomédica básica ha indagado la relación entre la bacteria Rhizobium y el huaje o guaje (Leucaena leucocephala), leguminosa casi en desuso pero con arraigo en la cocina tradicional mexicana, donde se come en el huaxmole (platillo tradicional de la cocina mixteca poblana).

“Utilizamos el huaje, un árbol maravilloso de rápido crecimiento que fija fácilmente 240 kilogramos de nitrógeno por hectárea al año, una fertilización considerable”, afirmó Martínez Romero.

Le llaman “planta que fertiliza” porque se puede asociar con otras especies y al tirar sus hojas nutre la tierra de manera notable. “Tiene hojas pequeñas que se degradan fácilmente y se incorporan al suelo como materia orgánica”, detalló.

Además de crecer rápido, desarrolla raíces profundas y se abastece de agua de los mantos freáticos, sin competir por el líquido de la superficie consumido por otros cultivos agrícolas.

Alternativa ecológica y sustentable

El uso de biofertilizantes es una alternativa ecológica y sustentable, pero la clave está en cómo hacer crecer esos cultivos.

“Visto desde lo económico, si uno añade fertilizantes químicos el proceso es poco o nada rentable, pues ese producto se lleva gran parte del costo de producción. Y desde lo ecológico, los biofertilizantes constituyen una alternativa limpia, que sustituye productos químicos, contaminantes y difíciles de degradar”, explicó.

Martínez Romero indicó que los avances en las ciencias genómicas han permitido descifrar los genomas de varias bacterias fijadoras de nitrógeno y utilizarlas con mayor eficiencia.

Durante sus pruebas en laboratorio e invernadero, identificó a las bacterias que promueven un mayor desarrollo del huaje. Encontró que mientras las plantas sin la bacteria crecen poco y son amarillas, las inoculadas con Rhizobium crecen grandes, verdes y con tallos fuertes que se vuelven troncos.

En su proyecto combina las mejores bacterias fijadoras con los huajes sin necesidad de transgénicos.

Nutre al ganado y al suelo

Actualmente, la universitaria y su equipo colaboran con la Fundación Produce de San Luis Potosí, donde se interesaron por utilizar al huaje para dotar de proteína a los pastizales con los que se alimenta al ganado.

“Todas las leguminosas que fijan nitrógeno tienen alto nivel de proteína, como el frijol, haba, lenteja y soya, pero han sido desplazadas en la alimentación moderna por carne roja y pollo, tanto en América como en Europa”, destacó la investigadora, quien recomendó consumir aquéllas por ser nutritivas y poseer propiedades anticancerígenas.

Martínez Romero también colabora en el análisis de biofertilizantes para impulsar cultivos que sirvan como biocombustibles. “Las plantas se pueden utilizar como biomasa, degradarse y producir etanol para mover vehículos, y las oleaginosas pueden producir aceites que sustituyan al diésel o la bioturbosina. Sin biofertilización estos procesos son menos redituables”, comentó.

Los biocombustibles a partir de plantas constituyen una alternativa para sustituir gasolinas o diésel. “Independientemente de cuándo se acabe el petróleo, pueden ayudar a que el crudo dure más tiempo y se use para lo más necesario, como los plásticos derivados que tienen muchas aplicaciones”, subrayó.

La investigadora fue invitada a un proyecto estatal para producir bioturbosina con una planta nativa del país y Centroamérica, el piñoncillo mexicano (Jatropha curcas), del que existen algunas variedades inocuas y otras tóxicas que pueden causar cáncer.

“De México y Mesoamérica se llevaron variedades de Jatropha a la India y África, donde las han sembrado durante 50 años con una producción exitosa, pero desafortunadamente son tóxicas. Ahora que en nuestro país se desea producir biocombustibles, es prioritario reglamentar el uso de las variedades y evitar que se importen y siembren las que contienen esas sustancias nocivas. Las inocuas son nativas y su uso ayudará a la preservación del germoplasma, riqueza de México”, finalizó.

Créditos: UNAM-DGCS-381-2014

Apoya la UNAM proyectos semilla de transferencia

 
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25 de octubre de 2013

Desarrollo de empaque proteínico bioactivo
Desarrollo de empaque proteínico bioactivo

Uno para desarrollar empaques proteínicos bioactivos para conservar alimentos y otro para incrementar el potencial aromático de vinos blancos mexicanos, ganaron el concurso abierto 2013 de la FQ

Por su calidad académica, alto potencial de factibilidad técnica y comercialización en el corto plazo, dos proyectos, uno para desarrollar empaques proteínicos bioactivos para conservar alimentos y otro para incrementar el potencial aromático de vinos blancos mexicanos, fueron los ganadores del concurso abierto 2013 del Fondo de Proyectos Semilla de Investigación Aplicada, de la Facultad de Química (FQ) de la UNAM.

El objetivo es apoyar, cada año, dos propuestas de investigación multidisciplinarias, con alto potencial de aplicación y desarrollados por grupos interdisciplinarios de académicos de la FQ, seleccionados mediante concurso abierto.

Los resultados del concurso fueron dados a conocer por el Comité Científico ad hoc, integrado por miembros del Consejo Asesor de Investigación de la entidad universitaria e investigadores externos, así como por miembros del Patronato de la FQ, quienes fungieron como expertos en tópicos de vinculación.

Desarrollo de empaque proteínico bioactivo

El proyecto Desarrollo de empaques proteínicos bioactivos para conservación de alimentos, encabezado por María de los Ángeles Valdivia López, adscrita al Departamento de Alimentos y Biotecnología, se hizo acreedor al estímulo.

Además de realizar funciones básicas como contener y proteger esos suministros, dichos empaques se caracterizan por interactuar con ellos, es decir, el producto está en un ambiente que se modificará de manera benéfica a través de cambios inducidos gracias a su recubrimiento, que permite la liberación o actividad controlada de los agentes incorporados, explicó la investigadora.

Los empaques se han desarrollado mediante el uso de proteínas provenientes de piel de pollo y de pescado y se han establecido las condiciones para elaborar películas con buenas propiedades mecánicas y de barrera frente a la permeabilidad al oxígeno, así como condiciones y concentraciones de plastificantes, a fin de formar una película plástica de fácil digestión o biodegradación.

Para llevar a cabo esta tarea, los especialistas de la FQ han trabajado alrededor de dos años con el propósito de establecer las condiciones óptimas para la extracción y separación de proteínas con propiedades adecuadas.

Ahora, con el fin de tener un sistema funcional activo, los investigadores buscan incorporar a estos empaques proteínicos, antioxidantes polifenólicos de origen natural, provenientes de la semilla de la chía, pues se ha comprobado que retardan la formación de radicales libres y los subsecuentes procesos de oxidación.

Estas reacciones se caracterizan por la formación de peróxidos y compuestos carbonílicos que provocan la pérdida de lípidos y, eventualmente, de proteínas; producen sabores y olores objetables, así como la pérdida del valor nutrimental de los alimentos, lo que los hace no aptos para el consumo, señaló Valdivia López.

Dichas películas, detalló, deben tener propiedades mecánicas adecuadas, como resistencia, elasticidad, flexibilidad y permeabilidad para cumplir la función de protección, es decir, ser una barrera protectora contra la entrada de microorganismos, oxígeno y vapor de agua.

Al incorporar los polifenoles vía enzimática y química, se determinará la cantidad de antioxidantes por integrar en las películas plásticas, se evaluarán las propiedades físicoquímicas y mecánicas del recubrimiento, así como su eficacia en la protección de sistemas alimentarios.

De esta forma, añadió, al adicionar los nuevos componentes al empaque bioactivo, se tendrá una actividad dentro del sistema alimentario y funcionará de manera dinámica en el sistema para protegerlo de los procesos oxidativos.

En el proyecto participan, como corresponsable, Alfredo Vázquez Martínez, del Departamento de Química Orgánica, encargado de la caracterización de los grupos funcionales; Alberto Tecante Coronel, del Departamento de Alimentos y Biotecnología, para evaluar las propiedades mecánicas de las películas y Miquel Gimeno Seco, del mismo departamento, en la incorporación de antioxidantes vía enzimática.

Vinos blancos mexicanos

El grupo de investigación que encabeza Araceli Peña Álvarez, del Departamento de Química Analítica, obtuvo el apoyo por el trabajo Influencia de diferentes técnicas enológicas para incrementar el potencial aromático en vinos blancos mexicanos, con el cual busca mejorar el perfil organoléptico de estos productos, elevar su calidad y aumentar la aceptación entre los consumidores.

Se busca probar la influencia de diferentes técnicas enológicas en la elaboración tradicional de vino blanco para potenciar su aroma. Para determinar los compuestos volátiles y semivolátiles, se aplicarán técnicas analíticas como la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, entre otras.

Con ello, se plantea trabajar con cepas cultivadas en México como Chenin Blanc, Sylvaner y Sauvignon Blanc, elegidas por su potencial aromático mediano, las cuales, pese a ser las mismas que se usan en otros países para producir vino blanco, tienen características propias en nuestro territorio.

Con más de 15 años de realizar investigación en el área, Araceli Peña comentó que si bien en México no se ha consolidado una cultura enológica, “el consumo de estos productos va en aumento y las vitivinícolas existentes buscan consolidar su calidad internacional”.

En esta propuesta participan Patricia Severiano, del Departamento de Alimentos y Biotecnología, especializado en análisis sensorial, así como Rodrigo Alonso, Pilar Cañizares y Rocío Juárez, del Departamento de Química Analítica.

El grupo de investigación, explicó Peña Álvarez, elaborará vino a partir de mosto (zumo de uva, base para fabricar la bebida) proporcionado por la vitivinícolaFreixenet, ubicada en Querétaro. Asimismo, construirá una base de datos de los vinos comercializados en el mercado procedentes de estas mismas cepas “para comparar la preparación tradicional con la micro-vinificación. Con ello, se tendrá una referencia de los perfiles químicos. Hasta el momento no existe un perfil químico de los vinos mexicanos, éste será el primero”.

También se harán las determinaciones establecidas en la norma oficial en la materia, en términos de acidez, pH y alcoholes superiores en vinos blancos jóvenes mexicanos. “Representa el inicio de una línea de investigación multidisciplinaria sobre esos productos en la FQ”, refirió.

Finalmente, detalló que el apoyo proporcionado permitirá adquirir los materiales necesarios para la elaborar el vino y analizar los diferentes procesos de vinificación.

Créditos : (UNAM-DGCS-642)

Transfiere UNAM sistema de producción de proteínas recombinantes para generar antivenenos.

 
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18 de Febrero del 2013
Una nueva generación de antivenenos de alta eficiencia, que responde de manera específica contra las toxinas de la picadura de alacrán, fue desarrollada en la UNAM, con apoyo de la empresa mexicana Laboratorios Silanes, S.A. de C.V.
Lourival Domingos Possani Postay, investigador emérito del Instituto de Biotecnología (IBt) de esta casa de estudios, desarrolló, con ingeniería genética, un sistema de producción de proteínas híbridas recombinantes que funcionan como inmunógenos para generar antivenenos contra la picadura de alacrán.
Tras 38 años de trabajo en el IBt, la última década de manera conjunta con Laboratorios Silanes S.A. de C.V., la tecnología se transfirió a esa farmacéutica, que financió parcialmente la investigación y producirá los antídotos en caballos.
“Esta transferencia es producto de haber estudiado durante todos estos años y descubrir cuáles son los péptidos productores del veneno, clonar los genes que codifican para esos péptidos y desarrollar híbridos de proteína que, conjuntamente con las del veneno, son inyectadas y funcionan como un buen inmunógeno”, explicó Possani, en conferencia de medios.
Lo que hacemos, abundó, es sustituir el uso del veneno homogeneizado y crudo del alacrán, en el que hay muchas proteínas extrañas y se distrae la respuesta inmune, por otras híbridas que contienen las toxinas del veneno que causan daño, con lo que enfocamos la respuesta inmune en el caballo. Es una nueva generación de antígenos capaces de generar un antiveneno que protege contra la picadura del alacrán.
Recientemente se firmó el convenio de transferencia y licenciamiento de la tecnología, a través del cual la farmacéutica mexicana adquiere los derechos de uso de las clonas preparadas por el grupo de Possani. El proyecto cuenta con la participación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, mediante su programa INNOVATEC.
El secretario Académico de la Coordinación de la Investigación Científica, Miguel Lara Flores, subrayó que esta transferencia muestra el estado actual de ese subsistema universitario, que ha incorporado a sus líneas de trabajo áreas emergentes y nuevas tecnologías.
“La UNAM es capaz de hacer investigación de alta calidad, y eso nos capacita para la innovación y el desarrollo tecnológico”, destacó.
En su oportunidad, Antonio López de Silanes, presidente Ejecutivo de Grupo Silanes, indicó que son una empresa mexicana, líder mundial en antivenenos.
“En México se puede hacer investigación y desarrollo tecnológico. La Universidad Nacional es el principal ente de investigación de la nación, con una enorme capacidad de trabajo, buenos laboratorios y excelentes investigadores”, añadió.
El nuevo paso de este proyecto será sustituir los venenos y los caballos para “humanizar” los fármacos con componentes totalmente sintéticos, desarrollados en laboratorio.
Científico precursor
Precursor en la investigación en este ámbito, Possani ha estudiado por 38 años los componentes de las toxinas de diferentes especies de alacranes, su estructura y función, cuya actividad ha reportado en más de 200 artículos. Su laboratorio es referente internacional en la materia y realiza colaboraciones con colegas de 30 países de los cinco continentes.
Con la participación de más de 80 estudiantes con tesis terminadas, el universitario ha podido identificar las toxinas del veneno de estos arácnidos, responsables de la sintomatología de intoxicación por su picadura.
Entre los hallazgos más importantes destaca el de que las toxinas del veneno de alacrán son péptidos de bajo peso molecular que causan problemas médicos porque reconocen y alteran el funcionamiento de canales iónicos en las membranas de células excitables, especialmente nervio y músculo, lo que genera problemas respiratorios o cardiacos, dos de las causas clínicas más importantes y responsables de la muerte de algunas personas picadas.
Tan sólo en los últimos tres años, en nuestro territorio se han registrado más de 280 mil casos anuales de individuos picados; no obstante, la existencia de antivenenos contra sus toxinas ha servido para salvar muchas vidas.
El antiveneno es fabricado por dos laboratorios en el país, uno es el Instituto Bioclón S.A. de C.V., subsidiario de los Laboratorios Silanes S.A. de C.V.
Es producido en caballos, que se inmunizan con cantidades crecientes de veneno crudo, y en el momento que están superinmunizados, se obtiene su sangre, se separa el suero y se trata con enzimas. La fracción que contiene las inmunoglobulinas se purifica y se emplea como antídoto.
El existente en el mercado, producido por Silanes, se conoce por el nombre de “Alacramyn”, y utiliza como componente activo un fragmento de inmunoglobulina F(ab)2’, por esta razón ya no se llama “suero”, pero sí “faboterápico”, término aceptado por la farmacopea mexicana.
Alacramyn es purificado a partir del suero, es muy seguro y su uso ha reducido a menos de 100 fallecimientos por picadura de alacrán, que entre 1970 y 1985 causaron cerca de 800 decesos anuales.
Profundizan conocimiento
Profundizar en el conocimiento de la estructura química de las toxinas del veneno de alacrán y descubrir que son pocos los componentes que pueden causar la muerte, propició que los investigadores de Biotecnología seleccionaran sólo los componentes tóxicos para producir el inmunógeno, con el que se protege el caballo, en lugar de usar el veneno crudo, que es complejo y se obtiene mediante el uso de gran cantidad de esos arácnidos, con posibles desequilibrios ecológicos en los sitios donde son colectados.
Además, al ser pocos los híbridos recombinantes que se utilizan, se contribuye a enfocar la respuesta inmune por el equino. Los experimentos están protegidos por patentes y serán también objeto de transferencia y licenciamiento a los Laboratorios Silanes.
Possani adelantó que al analizar el veneno del alacrán, se descubrió que los péptidos observados también pueden ser empleados como antibióticos y antipalúdicos, toda vez que atacan el desarrollo del Plasmadium, especie causante de la malaria o paludismo. Sin embargo, esa investigación está en una etapa inicial, concluyó.
Boletín UNAM-DGCS-108
Ciudad Universitaria.
Lourival Possani Postay, investigador emérito del Instituto de Biotecnología, desarrolló híbridos de proteínas que funcionan como inmunógenos para producir antídotos contra la picadura de alacrán.

Lourival Possani Postay, investigador emérito del Instituto de Biotecnología, desarrolló híbridos de proteínas que funcionan como inmunógenos para producir antídotos contra la picadura de alacrán.

18 de Febrero del 2013

Una nueva generación de antivenenos de alta eficiencia, que responde de manera específica contra las toxinas de la picadura de alacrán, fue desarrollada en la UNAM, con apoyo de la empresa mexicana Laboratorios Silanes, S.A. de C.V.

Lourival Domingos Possani Postay, investigador emérito del Instituto de Biotecnología (IBt) de esta casa de estudios, desarrolló, con ingeniería genética, un sistema de producción de proteínas híbridas recombinantes que funcionan como inmunógenos para generar antivenenos contra la picadura de alacrán.

Tras 38 años de trabajo en el IBt, la última década de manera conjunta con Laboratorios Silanes S.A. de C.V., la tecnología se transfirió a esa farmacéutica, que financió parcialmente la investigación y producirá los antídotos en caballos.

“Esta transferencia es producto de haber estudiado durante todos estos años y descubrir cuáles son los péptidos productores del veneno, clonar los genes que codifican para esos péptidos y desarrollar híbridos de proteína que, conjuntamente con las del veneno, son inyectadas y funcionan como un buen inmunógeno”, explicó Possani, en conferencia de medios.

Lo que hacemos, abundó, es sustituir el uso del veneno homogeneizado y crudo del alacrán, en el que hay muchas proteínas extrañas y se distrae la respuesta inmune, por otras híbridas que contienen las toxinas del veneno que causan daño, con lo que enfocamos la respuesta inmune en el caballo. Es una nueva generación de antígenos capaces de generar un antiveneno que protege contra la picadura del alacrán.

Recientemente se firmó el convenio de transferencia y licenciamiento de la tecnología, a través del cual la farmacéutica mexicana adquiere los derechos de uso de las clonas preparadas por el grupo de Possani. El proyecto cuenta con la participación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, mediante su programa INNOVATEC.

El secretario Académico de la Coordinación de la Investigación Científica, Miguel Lara Flores, subrayó que esta transferencia muestra el estado actual de ese subsistema universitario, que ha incorporado a sus líneas de trabajo áreas emergentes y nuevas tecnologías.

“La UNAM es capaz de hacer investigación de alta calidad, y eso nos capacita para la innovación y el desarrollo tecnológico”, destacó.

En su oportunidad, Antonio López de Silanes, presidente Ejecutivo de Grupo Silanes, indicó que son una empresa mexicana, líder mundial en antivenenos.

“En México se puede hacer investigación y desarrollo tecnológico. La Universidad Nacional es el principal ente de investigación de la nación, con una enorme capacidad de trabajo, buenos laboratorios y excelentes investigadores”, añadió.

El nuevo paso de este proyecto será sustituir los venenos y los caballos para “humanizar” los fármacos con componentes totalmente sintéticos, desarrollados en laboratorio.


Científico precursor

Precursor en la investigación en este ámbito, Possani ha estudiado por 38 años los componentes de las toxinas de diferentes especies de alacranes, su estructura y función, cuya actividad ha reportado en más de 200 artículos. Su laboratorio es referente internacional en la materia y realiza colaboraciones con colegas de 30 países de los cinco continentes.

Con la participación de más de 80 estudiantes con tesis terminadas, el universitario ha podido identificar las toxinas del veneno de estos arácnidos, responsables de la sintomatología de intoxicación por su picadura.

Entre los hallazgos más importantes destaca el de que las toxinas del veneno de alacrán son péptidos de bajo peso molecular que causan problemas médicos porque reconocen y alteran el funcionamiento de canales iónicos en las membranas de células excitables, especialmente nervio y músculo, lo que genera problemas respiratorios o cardiacos, dos de las causas clínicas más importantes y responsables de la muerte de algunas personas picadas.

Tan sólo en los últimos tres años, en nuestro territorio se han registrado más de 280 mil casos anuales de individuos picados; no obstante, la existencia de antivenenos contra sus toxinas ha servido para salvar muchas vidas.

El antiveneno es fabricado por dos laboratorios en el país, uno es el Instituto Bioclón S.A. de C.V., subsidiario de los Laboratorios Silanes S.A. de C.V.

Es producido en caballos, que se inmunizan con cantidades crecientes de veneno crudo, y en el momento que están superinmunizados, se obtiene su sangre, se separa el suero y se trata con enzimas. La fracción que contiene las inmunoglobulinas se purifica y se emplea como antídoto.

El existente en el mercado, producido por Silanes, se conoce por el nombre de “Alacramyn”, y utiliza como componente activo un fragmento de inmunoglobulina F(ab)2’, por esta razón ya no se llama “suero”, pero sí “faboterápico”, término aceptado por la farmacopea mexicana.

Alacramyn es purificado a partir del suero, es muy seguro y su uso ha reducido a menos de 100 fallecimientos por picadura de alacrán, que entre 1970 y 1985 causaron cerca de 800 decesos anuales.


Profundizan conocimiento

Profundizar en el conocimiento de la estructura química de las toxinas del veneno de alacrán y descubrir que son pocos los componentes que pueden causar la muerte, propició que los investigadores de Biotecnología seleccionaran sólo los componentes tóxicos para producir el inmunógeno, con el que se protege el caballo, en lugar de usar el veneno crudo, que es complejo y se obtiene mediante el uso de gran cantidad de esos arácnidos, con posibles desequilibrios ecológicos en los sitios donde son colectados.

Además, al ser pocos los híbridos recombinantes que se utilizan, se contribuye a enfocar la respuesta inmune por el equino. Los experimentos están protegidos por patentes y serán también objeto de transferencia y licenciamiento a los Laboratorios Silanes.

Possani adelantó que al analizar el veneno del alacrán, se descubrió que los péptidos observados también pueden ser empleados como antibióticos y antipalúdicos, toda vez que atacan el desarrollo del Plasmadium, especie causante de la malaria o paludismo. Sin embargo, esa investigación está en una etapa inicial, concluyó.

Boletín UNAM-DGCS-108

Ciudad Universitaria.

Fundamental, la microbiota para prevenir infecciones de bacterias potencialmente patógenas.

 
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La presencia de la microbiota es fundamental para la supervivencia del hospedero, pues participan en funciones fisiológicas y evitan la colonización de otras bacterias potencialmente patógenas.
La presencia de la microbiota es fundamental para la supervivencia del hospedero, pues participan en funciones fisiológicas y evitan la colonización de otras bacterias potencialmente patógenas.

24 de Julio de 2012

Se denomina microbiota normal, flora normal o flora nativa al conjunto de microorganismos que se localizan de manera habitual en distintos sitios del cuerpo humano, y que conviven con el huésped sin causar enfermedad.

Su presencia es fundamental para la supervivencia del hospedero, pues participan en funciones fisiológicas, como la digestión de alimentos, y evitan la colonización de otras bacterias potencialmente patógenas, explicó Rafael García González, académico de la Facultad de Medicina (FM) de la UNAM.

Lo anterior se logra no sólo a través de la ocupación de un espacio, sino también por su proceso metabólico, al liberar sustancias con actividad antibacteriana, como ácidos grasos volátiles, peróxido de hidrógeno, bióxido de carbono, así como por la producción de compuestos antimicrobianos específicos como bacteriocinas, microcinas, reuterina y lactocina.

La microbiota se obtiene desde el nacimiento. En el momento que el bebé pasa por el canal del parto, adquiere bacterias de la vagina y de la región perianal de la madre. En caso de cesárea, el contacto ocurre con el medio ambiente o al ingerir alimentos, resaltó.

“Generalmente, realizan una serie de actividades que benefician al individuo, y viceversa, es decir, hay una relación simbiótica, donde existe tanto mutualismo, como comensalismo; ambas partes reciben beneficios”.

Su función

Rafael García mencionó que lo primero que tiene que hacer un microorganismo para mantenerse en el sitio donde vivirá es colonizarlo, para lo que debe tener las herramientas necesarias. En el caso de las bacterias, capacitadas para ello, tienen una serie de estructuras de superficie (cápsula o proteínas de adherencia), con las que se unen a un sustrato determinado y empiezan el proceso, a multiplicarse, y encontrar los elementos necesarios para su desarrollo.

Ejemplo de ello es la placa dentobacteriana, que se inicia con microorganismos que tienen la capacidad de elaborar estructuras de superficie, en este caso una cápsula, malla o película de polisacáridos.

Esta última cuenta con espacios en los que se quedarán atrapadas otras, lo que origina la formación de microcolonias. Realizada la colonización, los sitios son ocupados por la microbiota y el patógeno no encuentra espacio y puede ser eliminado.

La vitamina k

El académico de la FM citó que hay bacterias como Escherichia coli. Entre sus capacidades (que son muchas y pueden ser benéficas o perjudiciales para el humano) está la elaboración de vitaminas, como la K, de la que existen tres tipos: la K1, elaborada por plantas verdes y que puede obtenerse también de la carne o de algunos cereales. La K3, de origen sintético, y E. coli, que puede elaborar la K2 (menaquinona); la función de ésta es variada y tiende a activar el sistema de coagulación.

Al experimentar con algunos animales se ha observado que los que tienen deficiencia presentan hemorragias masivas y descontroladas. Su carencia se encuentra también relacionada en calcificación del cartílago, malformaciones óseas y depósito de calcio insoluble en paredes arteriales.

También interviene en otros procesos metabólicos y puede ser considerada como un elemento necesario para el ser humano. Si bien se puede obtener de los alimentos, la cantidad que proporciona una bacteria es grande, por lo que rara vez habrá deficiencia de vitamina K, concluyó.

Lea el artículo completo: http://www.dgcs.unam.mx/boletin/bdboletin/2012_456.html

Boletín UNAM-DGCS-456
Ciudad Universitaria

Construyen en la UNAM biosensor para detectar sustancias nocivas

 
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León David Islas Suárez construye un biosensor para detección de sustancias irritantes, que eventualmente podría utilizarse en la detección de alimentos contaminados con bacterias patógenas.
León David Islas Suárez construye un biosensor para detección de sustancias irritantes, que eventualmente podría utilizarse en la detección de alimentos contaminados con bacterias patógenas.

19 de julio de 2012

Un biofísico de la UNAM construye un biosensor para detección de sustancias irritantes, que eventualmente podría utilizarse en la detección de alimentos contaminados con bacterias patógenas.

El conocimiento básico generado en torno al proyecto del biosensor también podría ayudar a “tener un arsenal más grande”, para entender el dolor o la inflamación causados por algún agente físico o por procesos patofisiológicos, dijo León David Islas Suárez.

En su laboratorio de la Facultad de Medicina (FM), Islas Suárez genera quimeras de canales iónicos y proteínas fluorescentes para detectar la presencia de sustancias nocivas no sólo en alimentos, sino en el ambiente, en el aire que se respira.

En la membrana celular, explicó, hay receptores (proteínas que actúan como canales que regulan el flujo de iones al interior de la célula) especializados en la detección de componentes irritantes –como los que contiene la cebolla, el ajo, la mostaza, el chile y otros alimentos– involucrados en la generación de señales eléctricas como respuesta a las sustancias con esas características.

Aprovecha esa habilidad natural de ciertos receptores (proteínas o canales iónicos) para que reporten ópticamente si son activados por sustancias irritantes.

Con ese fin, ha creado quimeras del receptor de la capsaicina o TRPV1, que se encuentra en neuronas sensoriales y produce la sensación de picor, así como de otros canales emparentados como el TRPA1, que se activa con sustancias que contiene el smog.

El TRPV1 también es un receptor involucrado en procesos de dolor y de inflamación. Por ejemplo, si uno se pica un dedo con una aguja o se quema la mano al agarrar una sartén caliente, el dolor que se produce está mediado por esa proteína, indicó el biofísico.

Si logramos tener una imagen más completa de la regulación de esta proteína (esto incluye sus interacciones con otras y sus movimientos), quizá se podría tener un arsenal más grande para atacar incluso el dolor y la inflamación asociados a otros procesos fisiológicos y patofisiológicos, mediados por el receptor TRPV1.

Hasta la fecha, señaló, “hemos construido una serie de quimeras en las que colocamos reporteros fluorescentes en distintas regiones de la proteína”. El objetivo es observar señales que se producen como respuesta a la unión de sustancias irritantes a la quimera o receptor quimérico.

“Vamos a mitad del camino”. Se ha detectado fluorescencia con estos reporteros, pero no se han observado cambios asociados a que las referidas sustancias se pegaron a la proteína”.

Por eso, Islas Suárez construye nuevas quimeras o reporteros fluorescentes en otro tipo de canales, que “quizá nos den signos más grandes que puedan significar cambios en la unión de compuestos irritantes”.

En su laboratorio también realiza manipulación genética en genes que codifican; estos últimos se perpetúan y producen en gran número de bacterias. Después, en células inmortalizadas, derivadas de tumores cancerosos de mamíferos, se inserta el ADN que codifica para el receptor ya modificado; luego, estas células lo procesan, transcriben, traducen y envían a la membrana.

“Nosotros podemos estudiar tanto las señales eléctricas producidas por estas proteínas en la membrana, o visualizar directamente las señales de fluorescencia”.

Aditamento para acoplar la luz láser

Para lograrlo y medir estas señales, se construyó un microscopio adecuado y se utiliza la técnica espectroscópica de Transferencia de Energía por Resonancia de Fluorescencia (FRET, por sus siglas en inglés).

Como la espectroscopía requiere de iluminación monocromática y las fuentes de luz para el microscopio de fluorescencia no son monocromáticas, se fabricó un aditamento para acoplar la luz láser a la fibra óptica y obtener lo que se llama epifluorescencia con aquélla.

Por ello, el universitario diseñó algunas monturas ópticas y algunos acopladores para el microscopio, y luego se construyeron en el taller de la FM.

Actualmente se tramita la patente de este sistema de acoplamiento hecho en la UNAM. Eventualmente, si hay interés de alguna empresa, se podría comercializar, toda vez que puede ser utilizado por otros investigadores que utilicen espectroscopía para estudiar, por ejemplo, interacciones entre proteínas.

¿Que potencial de aplicación tendrá el biosensor? Si Islas Suárez logra que funcione, servirá para detectar la presencia de ciertas bacterias patógenas en algún medio líquido o de una infección bacteriana en la mucosa estomacal.

Por ejemplo, si se quisiera saber si hay enterobacterias en fresas de Irapuato, en una muestra se podría aplicar el biosensor, y si se produce una señal de fluorescencia, eso indicaría que están infectadas.

Una vez que demuestre su funcionalidad, habrá que integrarle un sistema de detección. Actualmente, el nuestro está montado en el microscopio, dijo.

Esa fase de integración aún no se tiene contemplada, en parte porque “no somos expertos en sistemas de detección”. Vendrá después, en el momento que funcione el biosensor.

Ya se tiene un avance importante. Se observan señales de FRET, sin embargo, no se ha logrado encontrar una posición de los reporteros fluorescentes que reporten un cambio en las señales; “necesitamos verlo”.

Las metas para 2012, indicó, son lograr la patente, la publicación de un artículo en el que se describen los hallazgos del FRET de la proteína, y continuar la búsqueda de otras posiciones que nos den cambios en el FRET.

Inició hace año y medio, con apoyo del Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal. Independientemente de que se termine ese financiamiento (en abril de 2012), “nosotros vamos a continuar con el trabajo”, concluyó.

Lea el artículo completo en : http://www.dgcs.unam.mx/boletin/bdboletin/2012_446.html

Creditos: Boletín UNAM-DGCS-446 Ciudad Universitaria