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Agencia de Divulgación Científica CTyS-UNLaM

Hallazgo inédito en neurociencias

Un equipo de la UBA y del Conicet descubrió que generan pulsos eléctricos y producen reacciones químicas en la sinapsis. Una puerta abierta contra el Parkinson y la esclerosis múltiple.
Carolina Vespasiano (Agencia CTyS-UNLaM) – Adrenalina, dopamina y serotonina son algunos de los términos conocidos que surgen cuando se habla de un cerebro en acción. Estás moléculas, capaces de influir en procesos de aprendizaje, concentración y estados de ánimo, son las encargadas de la neurotransmisión, es decir, la comunicación entre células neuronales.
En este proceso, conocido como sinapsis, los protones siempre estuvieron presentes. Hasta hace no mucho tiempo, se creía que su función era ayudar a los neurotransmisores clásicos a acumularse en vesículas para ser liberados y emprender su función de llevar información a otra neurona. Ahora, una investigación hecha en Argentina echó luz sobre la verdadera naturaleza de estas partículas.
Un grupo de científicos de la UBA y el CONICET descubrió que los protones son mucho más que simples acompañantes. Según un estudio publicado en “The Journal of Neuroscience”, estas partículas subatómicas también generan pulsos eléctricos (en cantidades inferiores a los neurotransmisores comunes) y también inducen generan cambios químicos en las neuronas que los reciben. Específicamente, en aquellas relacionadas a enfermedades neurode-generativas.
“Lo que fundamentalmente se pone al descubierto es que hay otros mecanismos de comunicación que no estaban siendo consi-derados, que no se sabía que existían”, expresa el investigador del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE-UBA-CONI-CET), Dr. Osvaldo Uchitel, y plantea que la información que trasmite el protón puede ser cualitativamente diferente a la de un neurotransmisor.
El estudio
Para conocer la funcionalidad de los protones, los investigadores basaron su estudio sobre una sinapsis “gigante” (500 veces más grande que las demás) que se encuentra en el sistema auditivo del ratón y se denomina “cáliz de Held”. En este tipo de sinapsis, la neurona estimulada expulsa cientos de paquetes o vesículas con el neurotransmisor glutamato acompañado de protones, que se reciben en la neurona siguiente.
El equipo bloqueó los receptores del glutamato y encontró que los protones activaron unos canales llamados Acid Sensing Ion Channels (ASIC) en la neurona receptora, que permiten el ingreso de moléculas de calcio en esa célula. Es decir, se comprobó que los protones también cumplen la función de neurotransmisores y pueden llevar a cabo la comunicación neuronal por sus propios medios.
Este descubrimiento abre las puertas a nuevas líneas de investigación en materia de enfermedades neurodegenerativas, ya que el aumento de la cantidad de canales ASIC está directamente relacionado a ellas. En este nuevo camino, las cualidades del protón ya no serán las protagonistas, sino la molécula que lo recibe y que actúa en función de él.
“El protón —sostiene el Dr. Uchitel— actúa sobre una proteína que interviene significativamente en las enfermedades neurodegenerativas y en cualquier proceso inflamatorio. Por lo tanto, saber que cumplen una función en la neurotransmisión los hace blanco para estudios y posibles tratamientos”.
De ahí que el estudio llevará a los investigadores a otras preguntas en relación al proceso en que las células le ofrecen más receptores al protón, sobre todo, aquellos receptores que se expresan en situaciones como la de un tejido cerebral que sufre una actividad anormal como en la epilepsia o una falta de oxigenación como ocurre en los infartos cerebrales.
“El objetivo es estudiar cuándo se expresan más los canales sensibles a los protones y cómo los procesa la célula porque, entendiendo que la presencia de los protones es importante, en fenómenos como isquemia cerebral o la esclerosis múltiple en las que hay más receptores disponibles a estas partículas, el efecto de los protones es mucho mayor que en condiciones fisiológicas normales” adelanta y concluye Uchitel.
El equipo se completa con los doctores Carlota González Inchauspe, Francisco Urbano y Mariano Di Guilmi, investigadores del CONICET y de la UBA.

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Argentinos descubren el registro de vida más antiguo de Sudamérica

Geólogos del CONICET hallaron en una cantera de Olavarría una forma de vida de hace 560 millones de años. La primera investigación se había realizado hace más de una década y son impresiones fósiles de especies antecesoras a la fauna actual.
Hace quince años, un joven geólogo terminaba su tesis de grado en Olavarría y se trasladaba a la ciudad inglesa de Liverpool para seguir profundizando sus estudios. Allí, entre otras tareas, analizó materiales fósiles provenientes de Namibia. Se los denominaba biota de Ediacara, nombre con el que se define a las formas de vida primitivas anteriores a la fauna actual. “Esto tiene que estar en Argentina”, pensó Daniel Poiré.
Recientemente, la publicación de Nature, la reconocida revista científica Scientific Reports, le dio la razón ante los ojos del mundo. En la misma ciudad bonaerense donde cursó su Doctorado, dentro de una cantera que pertenece a una empresa cementera, el hoy investigador principal del CONICET encontró junto a su equipo de trabajo, por primera vez en Sudamérica, un registro de vida de hace 560 millones de años.
“Descubrimos impresiones de orga-nismos pluricelulares, extintos y previos a la Explosión Cámbrica, que es cuando comienza a aparecer toda la fauna tal cual la conocemos en la actualidad”, asegura Poiré, en diálogo con la Agencia CTyS-UNLaM. Según las estimaciones, las especies descritas vivían debajo de aguas marinas someras, en una profundidad de 40 centímetros a 30 metros, formando comunidades, una al lado del otro.
De esta manera, gracias a la tarea del Centro de Investigaciones Geológicas de la Universidad de La Plata (UNLP), Argentina pasó a formar parte de un grupo de países selectos. Muestras similares sólo se habían hallado en Canadá, Australia, Namibia, China, Rusia y el Reino Unido. Las marcas de cuerpos fósiles describen un cuerpo fisionómicamente parecido a una pluma, de unos veinte centímetros largo, con una base discoidal y una formación plana que le servía como “ancla” para sostenerse en el sustrato acuático.
El Director del proyecto publicado por Scientific Reports explica que la biota observada corresponde a los primeros multiorganismos grandes, lo cual le da relevancia al trabajo ya que en ese tiempo, unos 560 millones de años atrás, los únicos cuerpos vivos que existían eran unicelulares. Por lo tanto, la estructura primitiva es más compleja que la habitual para esa época histórica.
A partir de las impresiones advertidas en las huellas sobre piedra, los científicos dedujeron que, al ubicarse entre 15 y 20 millones antes del período cámbrico, las especies serían ancestros de la fauna conocidahasta el momento y estaban conformados por células eucariotas, compuestos por membrana, citoplasma y núcleo.
El estudio encabezado por el profesor de la UNLP es clave para potenciar la paleontología de todo el continente y fue realizado en colaboración con la Universidad Estatal Paulista (UNESP), de San Pablo, Brasil. A su vez, el equipo de investigación se encuentra profundizando los análisis y comparando el material hallado para aportar más datos sobre esta clase de organismos.
“Aparentemente, hubo una gran tormenta que arrancó del territorio una parte de la biota y dejó la marca de los discos. Si tardamos 15 años en encontrar esto, podemos esperar un tiempo más para encontrar las otras muestras”, expresó, deseando en voz alta, ese geólogo que encontró, en Olavarría, el registro de vida más antiguo de toda Sudamérica.

fuente: Sebastián Alonso (Agencia CTyS-UNLaM).

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Estudiantes diseñan una biopintura contra la contaminación

Son jóvenes de la UNSAM y UBA que, coordinados por investigadores del CONICET, trabajan en un material ecológico para evitar el fouling, la adhesión de microorganismos a superficies sumergidas.


Actualmente, para tratar ese problema los marineros utilizan pinturas que dañan al ambiente marino y sus especies.
Sebastián Alonso (Agencia CTyS – UNLaM) – En la inmensidad del océano, un caracol sufre cambios en su estructura hasta cambiar su sexo. Una hembra puede volverse macho y fallecer, al no lograr expulsar sus huevos. El fenómeno, llamado “imposex”, afecta a 120 animales de todo el mundo causando una sensible disminución de las especies. por causa de las sustancias que se usan contra el fouling.
Pero, ¿Qué es fouling? Consiste en la adhesión de bacterias, microalgas y hongos en redes de cultivo, cascos de embarcaciones y plataformas portuarias sumergidas. Permite el asentamiento de colonias de moluscos e invertebrados en esas superficies y genera más peso y fricción en las diversas estructuras. Para tratarlo, los marineros utilizan pinturas con alto contenido de estaño y materiales pesados, causando un desequilibrio en el ecosistema marino.
Estudiantes de la UNSAM y la UBA, con la coordinación de profesores e investigadores del CONICET, buscan enfrentar la problemática y desarrollan un biofilm que actúe sin perjudicar al ambiente. “Nos preocupaba la constante extinción de especies y a partir de recolectar información y leer papers optamos por elaborar una pintura ecológica”, afirma, en diálogo con Agencia CTyS, Ana Laura Medina Fraga, miembro del equipo de trabajo.
El proyecto fue presentado este año en TecnoX, la competencia argentina que nuclea a jóvenes de Latinoamérica para motivar trabajos de biología sintética que respondan a un bien común.
El material diseñado se conforma a partir de la conjunción de dos bacterias del género Pseudomonas: contiene una cepa de la bacteria protegens, propia del ecosistema acuático y beneficiosa para el medioambiente y una deaeuroginosa, que permite que el biofilm cumpla el rol de pintura anti-incrustante al producir una sustancia llamada “piocianina”, que interfiere con el crecimiento de otros microorganismos.
A través de la biología sintética, el equipo utilizó los diversos genes para formar la película y combinaron los sustratos que los microorganismos producen normalmente. “Hay dos maneras en que las bacterias pueden vivir: libres o formando colonias. Para el proyecto nos basamos en esta última cualidad”, agrega Florencia Malamud, investigadora del CONICET y coordinadora del estudio.
La industrialización del producto está siendo analizada debido a las diferentes regulaciones que posee el manejo de transgénicos. La piocianina funciona como un mecanismo de defensa y de competencia en el ambiente para la bacteria. Sin embargo, la cepa que produce esa sustancia es patógena y no puede ser utilizada cerca de los humanos. Por eso los especialistas retiraron la partícula que necesitaban y crearon el film incorporándola a la Pseudomonas protegens.

Otro modo de aprender
La propuesta apunta a evitar la contaminación del agua y posterior daño en las especies, pero también impulsa una capacitación diferencial para los jóvenes profesionales. La oportunidad de realizar tareas en laboratorio, apostar al trabajo en conjunto, calcular costos y buscar un posible financiamiento, son situaciones que los estudiantes no siempre enfrentan.
Según Medina Fraga, la experiencia fue “distinta a todo lo que estábamos acostumbrados”, y destaca “la posibilidad de pensar cómo ayudar a la gente” y haber entendido que la ciencia “no es simplemente pensar buenas ideas”. El pasaje de los conceptos teóricos a la aplicación práctica se vuelve conocimiento para los jóvenes, que encontraron en la biotecnología una herramienta para aportar soluciones y seguir aprendiendo.
*El proyecto se elaboró en el Instituto de Investigaciones Biotecnológicas Rodolfo Ugalde y participaron los estudiantes de la Universidad Nacional de San Martín, Nicolás Méndez, Belén Monardo, Florencia Paván, Ana Laura Medina Fraga, Gustavo Vidal, Laura Serantes y Lucca Salomón, este último de la Universidad de Buenos Aires. En la coordinación estuvieron Diego Álvarez, Florencia Malamud, David Moi, Patricio Portal.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE LITORAL (UNL)
Un microorganismo con capacidad degradativa sobre residuos


Investigadores trabajan en un método que no daña al ambiente y disminuiría el volumen de polipropileno biorientado (BOPP), un material muy utilizado en la industria de los envases flexibles. Argentina, entre los 30 países que más contaminan los mares con desechos plásticos.
Sebastián Alonso (CTyS-UNLaM) – Actualmente, Argentina figura entre los 30 países que más contaminan los mares con materiales sólidos; sólo en 2010 generó 157.777 toneladas de basura plástica. Según un estudio realizado por diferentes instituciones académicas de los Estados Unidos, y la Organización de Investigación Científica e Industrial del Commonwealth de Australia, de no tomar cartas en el asunto, esa cantidad podría duplicarse en 10 años.
El polipropileno biorientado (BOPP), película plástica que, por su bajo costo de fabricación es utilizado para embalaje, como envoltorio de snacks o galletas, es responsable de gran parte de los residuos que se acumulan en la naturaleza, generando un desequilibrio ecológico con la consecuente contaminación ambiental. La biodegradación de este tipo de materiales plásticos por acción de microorganismos, surge como una opción segura y económica para el tratamiento de esos desechos.
Investigadores de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) decidieron enfrentar la problemática y plantearon un método alternativo para reducir los volúmenes de BOPP en los rellenos sanitarios. El sistema que desarrollan los científicos santafesinos no produce ningún tipo de efecto sobre el ambiente, a diferencia de la incineración, que es un recurso empleado en varios países para suprimir materiales, con graves consecuencias por los vapores tóxicos generados.
“Todo lo que no puede disminuirse va hacia los rellenos sanitarios, que se vuelven un uso y abuso de la tierra disponible”, asegura, en diálogo con Agencia CTyS-UNLaM, Fernanda Argarañá, miembro del equipo de trabajo y docente e investigadora de la UNL. Según la especialista, “en diez años, los lotes utilizados quedan inservibles y hay que salir a buscar una nueva superficie para enterrar basura”.
Los investigadores recurrieron a la biodegradación, a partir de microorganismos nativos que viven en el suelo y naturalmente pueden minimizar los desechos plásticos al usarlos como fuente de carbono y energía para nutrirse. Aislaron una bacteria, Pseudomonas aeruginosa, que cumple ese rol, y estudian qué enzimas están involucradas en el proceso, con el objeto de aislar los genes que las codifican y obtener un microorganismo genéticamente modificado.
La bacteria apartada se incubó junto a las tiras de BOPP, y después de cuatro meses fueron pesadas y evaluadas. La reducción del peso del polipropileno biorientado otorgó un parámetro para comprobar la actividad de la misma. Además, se midió la actividad de grupos químicos funcionales mediante Espectroscopía Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) y, con un microscopio electrónico de barrido, se detectó la formación de huecos en la superficie de las láminas, generados por la degradación.

De la observación a la acción
La degradación ideada no se realizaría in situ, en la tierra, sino en un ambiente favorable, tanto para el crecimiento del microorganismo, como para la óptima expresión del producto buscado. “Esto se lograría utilizando un reactor”, detalla la directora del proyecto, la Dra. María Gabriela Latorre Rapela. El proceso permitiría obtener dióxido de carbono, agua, energía, y una biomasa residual mucho menor que la inicial.
El estudio de la UNL se concentró en la degradación del BOPP pero, según Argarañá, “hay muchos plásticos que tienen una estructura base semejante, como el polietileno, y podrían recibir un tratamiento similar”.
Por otra parte, los científicos avanzan en el proyecto junto a la municipalidad de Santa Fe, que implementaría el sistema a medida que las pruebas de laboratorio sigan siendo satisfactorias.

Fecha de Publicación: 2016-09-27
Fuente: Agencia CTyS-UNLaM