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PLANES PIIF 2017
DIRECTOR SUPERVISOR TÍTULO CARGA HORARIA (horas)
Ceschan Nazareth [email protected] - - Producción y caracterización de partículas conteniendo péptidos o proteínas para su administración inhalatoria
120 P1
Lista Adriana [email protected] Lorenzetti Anabela [email protected] Determinación de antibióticos de uso masivo en matrices biológicas 240 P2
Gallo Loreana [email protected] - - Producción de partículas porosas inhalables mediante secado por atomización empleando un agente formador de poros gaseoso
120 P3
Agotegaray Mariela [email protected] - - Nanopartículas para aplicaciones farmacológicas en el tratamiento de enfermedades inflamatorias y óseas
160 P4
González Vidal Noelia Luján
[email protected] Trovato Gisele Anabela
[email protected] Estudios de equivalencia farmacéutica y similitud de suspensiones comerciales de Ibuprofeno 4%
150 P5
De Rosa María José [email protected] Rol de las aminas biogénicas en la comunicación neuroinmune 120 P6
Bucciarelli Alejandro [email protected] Baldini Mónica [email protected] Estudios fitoquímicos, farmacológicos y microbiológicos de Lippia integrifolia L. (incayuyo) en muestras comerciales.
240 P7
Lasalle Verónica veró[email protected] Gabriela Montiel Schneider
[email protected] Nanosistemas novedosos para el tratamiento de enfermedades oncológicas
120 P8
Rayes Diego [email protected] - - Bases moleculares y modulación farmacológica de la respuesta a stress en el organismo modelo C. elegans
120 P9
Oresti Gerardo Martín [email protected] Peñalva Daniel Alejandro
[email protected] Empleo de técnicas cromatográficas (HPLC) para el aislamiento de lípidos
120 P10
Ramírez Rigo María Verónica
[email protected] - - Análisis de tecnologías sanitarias utilizadas en terapia inhalatoria del asma
120 P11
Messina Paula V [email protected] Benedini Luciano [email protected] Nano-Hidroxiapatita biomiméticas como sistemas de transporte de principios activos.
160 P12
Postemsky Pablo [email protected] Cubitto Maria Amelia [email protected] Efecto de las condiciones de cultivo en las propiedades antioxidantes de hongos comestibles
120 P13
Springer Valeria [email protected] Krepper Gabriela [email protected] Estudio y caracterización de compuestos bioactivos presentes en productos naturales empleando microsistemas analíticos.
120 P14
Vela Gurovic M Soledad
[email protected] - - Producción microbiológica de antibióticos 240 P15
Horst Fernanda [email protected] - - Hidrogeles para tratamiento de heridas 120 P16
P1. Producción y caracterización de partículas conteniendo péptidos o proteínas para su administración inhalatoria.
La mayor parte de los medicamentos de administración inhalatoria que se encuentran disponibles en terapéutica están enfocados al tratamiento de enfermedades
respiratorias. No obstante, la vía pulmonar se ha posicionado como una de las principales vías de administración sistémica de fármacos, alternativa a la oral, de carácter no
invasivo1. Entre las tecnologías de administración pulmonar disponibles, los inhaladores de polvo seco (IPS) se prefieren por su performance, estabilidad y eficacia2.
Numerosas sustancias son candidatas para su administración por vía inhalatoria, siendo de particular interés los péptidos y proteínas. Estos compuestos no pueden
administrase por vía oral debido a que se inactivan en el pH ácido del estómago o se metabolizan por las enzimas del tracto gastrointestinal. En general estos principios
activos se administran bajo la forma de formulaciones parenterales (inyectables, como ocurre con la insulina). Sin embargo, los tratamientos son incómodos, dolorosos e
invasivos1.
En este trabajo se plantea el desarrollo de formulaciones conteniendo péptidos y proteínas, para administrar por vía inhalatoria como IPS, sistemas que por contener el
principio activo en forma de polvo poseen mayor estabilidad química y microbiológica. A diferencia de la vía oral, para acceder a los pulmones es necesario que las
formulaciones presenten características específicas, como pequeño tamaño. Para obtener partículas con propiedades adecuadas para la administración por vía pulmonar se
usará la técnica de secado por atomización escala nano.
Una vez obtenidas, se procederá a la caracterización de las micropartículas. Se determinará la forma, el tamaño, la densidad y las propiedades de flujo, entre otras. Estas
propiedades son relevantes para lograr que las proteínas lleguen a regiones profundas del pulmón, desde donde puedan absorberse. También las partículas se
caracterizarán a nivel molecular, a través de la espectroscopía infrarroja asociada a transformación de Fourier (FT-IR), calorimetría diferencial del barrido (DSC) y difracción
de rayos X de polvo (DRX), para determinar cambios físicos en la estructura polipeptídica, lo cual puede relacionarse con la estabilidad de la macromolécula durante el
proceso de secado. Estas determinaciones se realizarán, en principio con ayuda de la directora. Una vez que el alumno haya sido capacitado en cada una de las técnicas
descriptas, podrá desempeñarlas de manera independiente, contando con la colaboración permanente de la directora.
Finalmente, el material particulado será formulado como IPS. En estos dispositivos es habitual mezclar las micropartículas del principio activo con excipientes carrier (como
lactosa o manitol) de mayor tamaño de partícula3, para mejorar las propiedades de flujo y aerosolización. Luego, esta formulación se coloca en un inhalador de diseño
adecuado. Para evaluar la respirabilidad de los productos inhalatorios se utilizan equipos de impacto en cascada, como el Next Generation Impactor, NGI. El NGI clasifica las
partículas según su diámetro aerodinámico, permitiendo determinar, la capacidad de la formulación de salir del dispositivo (fracción emitida) y la cantidad de fármaco
capaz de llegar a la membrana alveolar (fracción respirable)4. Los resultados de este ensayo permiten seleccionar los mejores productos finales para ser evaluados en
animales de laboratorio.
Requisitos especiales del alumno: Se requiere aptitud en lecto-comprensión del idioma inglés y manejo de herramientas informáticas Word, Excel y PowerPoint.
P2. Determinación de antibióticos de uso masivo en matrices biológicas
Los antibióticos son medicamentos esenciales para la salud humana y animal. Desde su descubrimiento, y a medida que se fueron incorporando nuevos principios activos,
millones de vidas se salvaron. Sin embargo, su uso masivo ha generado la aparición y el veloz desarrollo del fenómeno de resistencia antimicrobiana (RAM). Resulta
especialmente alarmante la rápida propagación a nivel mundial de bacterias multirresistentes que son causa de infecciones comunes y resisten al tratamiento con los
fármacos antimicrobianos existentes. Por ejemplo, el neumococo es uno de los principales agentes que causan la neumonía adquirida en la comunidad. En Argentina, la
resistencia de este microorganismo a los macrólidos se ha modificado en los últimos años y en 2014 oscilaba entre 20 y 30 %.
La RAM es uno de los mecanismos que tienen los microorganismos para defenderse en un medio desfavorable, como lo es la presencia de los antibióticos. Una de las
posibles vías de desarrollo de resistencias es la excesiva e indiscriminada dosificación en los animales destinados al consumo humano.
Otro punto muy importante a tener en cuenta es que los alimentos pueden contener residuos de antibióticos, los cuales pueden ser consumidos por personas a las cuales
se les ha contraindicado su ingesta. Por ejemplo, una embarazada podría exponerse a tetraciclinas sin ser consciente de ello o una persona cardíaca agravar su condición
por un consumo excesivo de azitromicina. Por todas estas razones es de gran importancia encontrar técnicas para el control y verificación del uso responsable de los
antimicrobianos.
En este trabajo nos enfocaremos en desarrollar nuevos métodos de detección y cuantificación de dos grupos de antibióticos (tetraciclinas y macrólidos) en pollos o sus
derivados, verificando de esta manera que se cumpla con los Límites Máximos de Residuos establecidos internacionalmente. De esta manera podremos aportar a la
sociedad una nueva metodología, más rápida y simple de las que se utilizan actualmente, contribuyendo a evitar tanto las RAM como los efectos adversos indeseados.
En el laboratorio trabajaremos en una primera etapa, en principio en conjunto con el tutor y luego de forma independiente, con el tejido animal realizando extracciones de
los antibióticos contenidos en la muestra (que llamaremos analitos). La extracción (y/o preconcentración si resultara necesaria) se realizará con ultrasonido o microondas,
para facilitar dicha extracción y favorecer el pasaje de los compuestos de la muestra a una solución (solución extractante). En una segunda etapa (en conjunto con el tutor)
utilizaremos la técnica de electroforesis capilar para detectar y separar los analitos y de esta manera inferir la ausencia o presencia de antibióticos en esa muestra. En caso
de encontrarlos, podremos determinar la concentración en la cual estaba presente a partir de una curva de calibrado.
Al concluir este trabajo, el alumno estará capacitado en técnicas de preparación de muestras, extracción de compuestos a partir de matrices biológicas, preconcentración
de analitos, sistemas de detección, técnicas separativas, entre otras.
Requisitos especiales del alumno: El alumno debe tener al momento de comenzar con el trabajo la asignatura Análisis Instrumental aprobada.
P3. Producción de partículas porosas inhalables mediante secado por atomización empleando un agente formador de poros gaseoso.
La vía inhalatoria es la estrategia terapéutica para el tratamiento de enfermedades respiratorias locales. Entre los dispositivos disponibles en terapéutica, los inhaladores de
polvo seco (IPS) se prefieren porque no utilizan propelentes, contienen formulaciones de mayor estabilidad y presentan menores costos de producción. No obstante, el éxito
terapéutico de los IPS requiere de partículas de fármaco con diámetros aerodinámicos (da) entre 0,5 y 5 µm para la correcta deposición pulmonar. En este contexto, la
producción de partículas inhalables porosas resulta una estrategia atractiva, la porosidad permite la obtención de partículas más grandes y menos densas que las no porosas
y con da equivalentes. La menor densidad conduce a menores da, aumentado las posibilidades de las partículas de arribar al tracto respiratorio. Por otro lado, el mayor
diámetro geométrico mejora la dispersibilidad y disminuye el eventual riesgo de fagocitosis. El secado por atomización es una de las técnicas más empleadas para la
producción de partículas inhalables siendo necesario optimizar las condiciones operativas y de formulación de la muestra líquida a ser secada mediante este proceso (Fig. 1).
En bibliografía se reportan técnicas de obtención de partículas porosas en las cuales la muestra a secar es formulada
como una solución del fármaco en un solvente hidro-alcohólico, siendo la rápida evaporación del solvente
orgánico la que genera la formación de poros. El empleo de solvente orgánicos aumenta los costos en el proceso de
producción e implica el empleo de secaderos especializados. Sin embargo, en la literatura no se reportan
metodologías de producción en ausencia de estos solventes. Por esta razón, en el presente trabajo se propone
estudiar la factibilidad de obtener partículas porosas libre de solventes orgánicos mediante una estrategia
novedosa basada en el empleo de un agente formador de poros gaseoso (FPG). Para tal fin se plantea el desafío de
construir un equipo generador del FPG y la incorporación del mismo en la solución de un fármaco antiasmático
a ser secada por atomización, con el objetivo final de obtener partículas porosas inhalables. Se optó por
Cromoglicato Sódico (CS) como fármaco modelo ya que requiere de formulaciones que simplifiquen el esquema de
administración. Se plantean las siguientes actividades y metodologías:
Relevamiento bibliográfico: se orientará a reunir bibliografía sobre los diseños de dispositivos de producción del FPG para conocer que variables influyen en la obtención del
FPG. El director guiará al alumno en la búsqueda bibliográfica. Obtención del FPG: se participará en la construcción de un equipo que se encuentra en proceso de desarrollo.
El director participará junto con el alumno en la puesta a punto del equipo para la obtención de un FPG apropiado para la aplicación. Proceso de obtención de las partículas
porosas: se utilizará un secadero por atomización escala laboratorio. La muestra líquida a atomizar estará constituida por una solución acuosa del fármaco modelo y el FPG,
explorando el método de incorporación del FPG a la muestra. Posteriormente, se evaluará el rendimiento del proceso. Caracterización de los sistemas particulados porosos:
se caracterizan mediante el estudio del contenido de humedad, densidades a granel/empaquetada, tamaño, morfología, porosidad, estructura, comportamiento térmico, y
distribución de tamaños aerodinámicos in vitro. El director guiará al alumno en las metodologías y la utilización de todos los equipos.
P4. Nanopartículas para aplicaciones farmacológicas en el tratamiento de enfermedades inflamatorias y óseas.
El objetivo general es diseñar nanopartículas con aplicaciones para el tratamiento de enfermedades de alto impacto social, como las inflamatorias y las óseas.
El empleo de nanotecnologías en biomedicina y en la industria farmacéutica resulta interesante y promisorio en lo que respecta a la liberación controlada de fármacos. Los
sistemas de liberación de drogas basados en nanopartículas presentan muchas ventajas desde el punto de vista terapéutico, por lo que son considerados como la futura
generación nanotecnológica para aplicaciones biomédicas en el campo farmacológico.
Los procesos inflamatorios constituyen reacciones a través de las cuales el organismo se defiende frente al ataque de agentes nocivos, como infecciones o lesiones físicas.
Muchas veces la reacción inflamatoria suele ser demasiado intensa y sostenida, sin representar un beneficio manifiesto e incluso puede desencadenar consecuencias adversas.
Los antiinflamatorios no esteroidales (AINEs) ofrecen un alivio sintomático del dolor y la inflamación en patologías crónicas; sin embargo, se han hallado efectos indeseables
a nivel cardiovascular y renal, hecho que limitó el desarrollo de nuevos agentes antiinflamatorios.
La osteoporosis es una enfermedad esquelética común caracterizada por disminución de la fuerza y aumento de la fragilidad de los huesos, así como fracturas en varios sitios
(con más frecuencia de la columna vertebral, cadera, muñeca). La carga económica que generó esta patología fue de más de 19 billones de dólares en el año 2005 y se prevé
que aumente en casi un 50% para el 2025. Afecta fundamentalmente a mujeres mayores de 55 años, y estadísticamente se espera que la mitad de las mujeres sufran una
fractura pasada esta edad debido a la afección.
Si bien se han desarrollado numerosos estudios relacionados con la aplicación de nanopartículas orientadas a la liberación dirigida y controlada de fármacos no existe en la
actualidad suficiente información específica del empleo de nanotecnologías para el tratamiento de enfermedades inflamatorias y óseas.
En este contexto se pretenden explorar las condiciones más apropiadas para obtener formulaciones nanométricas, basadas en óxidos de hierro y/o sílica con propiedades
adecuadas para la liberación controlada de fármacos destinados al tratamiento de las patalogías anteriormente mencionadas. Se explorarán diferentes métodos para la carga
de los fármacos (antiinflamatorios no esteroidales –Diclofenac, Fenoprofeno- y aquellos empleados en el tratamiento de enfermedades del hueso –Raloxifeno-) como
adsorción simple, encapsulamiento o anclaje covalente. Se evaluarán las variables experimentales asociadas a cada uno. Los nanosistemas se caracterizarán con técnicas
apropiadas tales como determinación del tamaño por DLS, evaluación del potencial zeta, análisis de la morfología mediante microscopia electrónica de transmisión (TEM).
Se estudiará la efectividad de la carga de las drogas y su liberación in vitro mediante espectroscopia UV-Visible. El alumno se introducirá en las técnicas junto a la supervisión
del Director y luego irá adquiriendo la formación para que, al final del período de trabajo, pueda desenvolverse en el manejo los recursos en forma independiente.
Requisitos especiales del alumno: Conocimientos básicos de idioma Inglés.
P5. Estudios de equivalencia farmacéutica y similitud de suspensiones comerciales de Ibuprofeno 4%
Aproximadamente, el 90% de los fármacos se administran por vía oral, por lo que su biodisponibilidad depende fundamentalmente de la liberación del principio activo
desde la forma farmacéutica, su disolución bajo condiciones fisiológicas y su permeación a través de la membrana celular intestinal. El ensayo de disolución in vitro constituye
una herramienta crítica para la evaluación del comportamiento de la formulación y la predicción de la calidad biofarmacéutica a lo largo de toda su vida útil. Además permite
reducir, e incluso evitar, la experimentación en animales y seres humanos, y es considerado un indicador fehaciente de biodisponibilidad y bioequivalencia.
Las formulaciones farmacéuticas conocidas como “suspensiones” consisten en sistemas heterogéneos compuestos por una fase dispersa y un medio de dispersión, y se
trata de formulaciones sumamente útiles para la administración de fármacos insolubles o poco solubles, o de limitada estabilidad química. En las suspensiones, dada la
existencia de una fase sólida, también es importante realizar estudios de disolución para evaluar su biodisponibilidad. Sin embargo, la mayoría de los esfuerzos de investigación
en disolución durante las últimas décadas se han centrado en comprimidos y cápsulas, con escasa focalización en el estudio de las características de disolución de drogas
administradas en suspensión.
Entre los parámetros que se investigan mediante los estudios de disolución se encuentra también la estabilidad de disolución y la caducidad biofarmacéutica. Parámetros
importantes para la comparación de formulaciones disponibles en el mercado, durante su vida útil, dado que los medicamentos se elaboran con distinto tipo, cantidad y
calidad de excipientes y con procesos farmacotécnicos característicos y propios, por lo que es lógico esperar que ‘envejezcan’ a distinta velocidad. Dicho envejecimiento no
sólo afectará el contenido de principio activo (estabilidad química), sino también su puesta a disposición en el organismo (estabilidad física y biofarmacéutica), lo cual generará
cambios en la velocidad de disolución y, consecuentemente, en la biodisponibilidad.
Por ello, el propósito del presente plan radica en lograr que el alumno adquiera experiencia en la realización de ensayos de disolución in vitro, entre otros parámetros
críticos de control de calidad de suspensiones, tales como: contenido de principio activo, pH, densidad, viscosidad, distribución de tamaño de partículas y características
organolépticas; así como la evolución de estos parámetros durante el almacenamiento de las formulaciones del mercado seleccionadas para el estudio (estabilidad química,
física y biofarmacéutica). Los equipos a los cuales tendrá acceso el alumno, y se espera que logre experiencia en su uso, incluyen: equipo de disolución, espectrofotómetro
UV-Vis, cromatógrafo de alta resolución (HPLC), viscosímetro, equipo de medición de tamaño de partículas por difracción laser, equipo analizador de estabilidad física de
sistemas dispersos; además de que se pretende entrenar al alumno en el manejo correcto del material volumétrico y la preparación de soluciones buffer de pH.
Requisitos especiales del alumno:
Haber cursado Control de Calidad de Medicamentos, o estar cursándola durante la realización del Programa PIIF, para tener nociones básicas de disolución in vitro.
P6. Rol de las aminas biogénicas en la comunicación neuroinmune.
Las interacciones entre el SN y el SI son esenciales para un correcto funcionamiento del organismo. Estos sistemas se comunican bidireccionalmente para mantener la
homeostasis corporal y coordinar una eficaz defensa. En células inmunes se describió la presencia de moléculas que se creían expresadas exclusivamente en SN tales como
neurotransmisores y sus receptores. Recíprocamente, en células pertenecientes al SN se reportaron citoquinas y sus receptores. Sin embargo, los roles fisiológicos de estas
moléculas en dichos tejidos son poco conocidos. En mamíferos la complejidad de ambos sistemas dificulta el estudio de estas interacciones. Además, el restringido acceso a
células nerviosas impide estudiar en simultáneo el impacto de un sistema sobre el otro. C. elegans es un modelo invaluable para obtener información en un organismo
completo. Además, este nematodo es ampliamente utilizado para el estudio de vías y moléculas del SN y en mecanismos básicos de inmunidad innata. Nosotros utilizamos
este animal para el estudio de interacciones neuroinmunes. Este modelo permite la realización sencilla de ensayos farmacológicos. Por ejemplo se puede estudiar el
mecanismo de agonistas y antagonistas de receptores de neurotransmisores debido a que el nematodo permite la incorporación de moléculas a través del intestino y la
epidermis. Además, el conocimiento completo de su genoma y su corto ciclo de vida permite fácilmente su manipulación genética. A pesar de las diferencias evolutivas, las
enzimas y proteínas involucradas en la síntesis y liberación de neurotransmisores, así como sus receptores, se encuentran altamente conservados entre nematodos y
mamíferos. Esto es sumamente ventajoso para nuestro proyecto ya que representa un accesible modelo para la realización de animales mutantes y knock-outs. C. elegans
posee únicamente inmunidad innata y carece de células inmunes especializadas. No se conoce con exactitud cómo se desencadena la respuesta inmunológica, sin embargo,
se describió que puede activarse por diferentes vías como ser daño tisular o infecciones. El estudio de la inmunidad innata se pospuso por años por considerársela más
rudimentaria. Hoy se conoce que es de vital relevancia para mantener la homeostasis del organismo representando la primera línea de defensa. Sin esta primera barrera, los
mamíferos no son capaces de desencadenar una respuesta adaptativa y, más grave aún, puede generarse daño del tejido y causar enfermedades. Varios trabajos que utilizan
a C. elegans como modelo de inmunidad, lograron describir su regulación por péptidos neuronales y neurotransmisores. Por ejemplo serotonina estaría implicada en la acción
de detectar y evitar bacterias patógenas. Otros autores reportan una participación directa en la respuesta inmune, ya que los mutantes que carecen de este neurotransmisor
son más sensibles a la infección por Pseudomona aeruginosa. El siguiente plan forma parte de un proyecto en el cual estudiamos la participación de los neurotransmisores
en la respuesta inmune. Investigaremos el rol de las aminas biogénicas en la modulación de la inmunidad innata y como nexo entre el SN y el SI. Se aprenderán las técnicas
básicas de cultivo del nematodo C. elegans y se realizarán cruzas genéticas las cuales serán genotipadas por técnicas de biología molecular (Reacción de la Polimerasa en
Cadena, PCR). Induciremos la respuesta inmune mediante la infección con patógenos y luego evaluaremos la supervivencia del animal. Comenzaremos realizando ensayos
farmacológicos por medio del agregado exógeno de tiramina y octopamina, equivalentes en invertebrados a adrenalina y noradrenalina respectivamente. Luego
profundizaremos el estudio a nivel genético con mutantes que carezcan de algún paso crítico involucrado en su metabolismo o sus receptores. Combinando estudios realizados
en invertebrados con los obtenidos en otros modelos, podremos ahondar en la comprensión de las complejas interacciones entre el SN y el SI y en cómo se mantiene la
homeostasis del organismo para conservarse saludable pero a la vez estar rápidamente preparado para defenderse de diversas agresiones.
Requisitos especiales del alumno: -Estar cursando por lo menos el 4to año de la carrera.
P7. Estudios fitoquímicos, farmacológicos y microbiológicos de Lippia integrifolia L. (incayuyo) en muestras comerciales.
Los objetivos del presente programa son: a) investigar la composición química general de la especie medicinal Lippia integrifolia (incayuyo) a partir de muestras comerciales
que se expenden en las farmacias locales, b) investigar la calidad microbiológica de la hierba, c) valorar microbiológicamente las preparaciones derivadas de ella (infusiones,
decoctos) a fin de conocer si los diferentes procesos de preparación modifican significativamente los recuentos microbianos, d) estudiar la actividad gastroprotectora de la
planta, estrechamente relacionada con su uso medicinal, e) determinar la capacidad atrapadora de radicales libres, la cual suele estar asociada con efectos beneficiosos sobre
el sistema digestivo y e) evaluar la toxicidad de la planta en animales de experimentación.
Con la realización de este proyecto se espera aportar información de utilidad que contribuya a determinar la calidad microbiológica de la planta y a evaluar sus efectos
farmacológicos en animales de experimentación.
P8. Nanosistemas novedosos para el tratamiento de enfermedades oncológicas.
La aplicación de la nanotecnología en la terapia del cáncer ha despertado gran interés en los últimos años. Ello se debe a que esta disciplina aporta soluciones encaminadas,
en general, a mejorar la eficacia y reducir la toxicidad de los tratamientos oncológicos. En particular las nanopartículas magnéticas (NPMs) conteniendo fármacos tumorales,
han surgido como una alternativa altamente promisoria debido a su capacidad para orientarse selectivamente en la región del tumor a partir de la aplicación de un campo
magnético externo, evitando severos efectos secundarios. Sin embargo su uso en tratamiento del cáncer no solo se limita a la aplicación terapéutica, algunos estudios han
demostrado que mediante estos nanosistemas es posible llevar a cabo el diagnóstico por técnicas de contraste, como resonancia magnética(RMI). Actualmente, las NPMs
están siendo investigadas para la visualización de metástasis en los nodos linfáticos, algo que con las técnicas actuales es imposible de conseguir. Es en este contexto que en
los últimos años se ha ido forjando una nueva herramienta dentro de la nanomedicina contra el cáncer denominada “nanoteranóstico”, la cual precisamente consiste en la
suma de las estrategias de diagnóstico, tratamiento y evaluación de la enfermedad en un mismo dispositivo nanométrico aprovechando los avances en el direccionamiento
y las técnicas de contraste actuales. El objetivo de este plan es diseñar agentes nanoteranósticos a partir de NPMs y un ligando específico capaz de reconocer selectivamente
marcadores celulares sobrexpresados en distintos tipos de tumores. En particular se prepararán nanopartículas de óxido de hierro (magnetita ) que serán modificadas
superficialmente con ácido ascórbico (AA).AA presenta selectividad para interactuar con receptores de glucosa sobrexpresados en tumores de pulmón, colon, mama y
leucemias, entre otros. A través de la incorporación del AA y el componente magnético se conseguirá la funcionalidad de diagnóstico mediante RMI. Posteriormente se
evaluará la posibilidad de incorporar un fármaco oncológico para conferirle la acción terapéutica. Las NPMs-AA a utilizar han sido preparadas y caracterizadas adecuadamente
por la Dra. Montiel Schneider, en el marco de su plan de beca posdoctoral. Las actividades del postulante se centrarán exclusivamente en el estudio de la incorporación del/os
fármacos ((Doxorrubicina o Irinotecan), ensayos de liberación in vitro de la droga para evaluar los aspectos farmacocinéticos así como ensayos de citotoxicidad y viabilidad
celular en líneas de cultivos celulares de cáncer de colon. Para estas últimas actividades se trabajará en colaboración con el grupo de la Dra. Claudia Gentili (DBBF).Se evaluará
la secuencia de agregado del medicamento, por adsorción simple o acoplamiento covalente. Se determinará la capacidad de carga mediante la cuantificación de la droga por
espectroscopia UV visible. Se evaluarán las cinéticas y mecanismos de liberación de los fármacos desde las mejores formulaciones de NPMs, es decir las que contengan el
máximo contenido de medicamento con mejor distribución y uniformidad de tamaño de partículas. Será muy importante correlacionar los perfiles de liberación con las
distintas secuencias de agregado del fármaco.Los nanoteranósticos preparados se caracterizarán mediante las siguientes técnicas: microscopía electrónica (SEM-TEM);
espectroscopia infrarroja; espectroscopia de Absorción atómica; análisis termogravimétrico, medidas de potencial Z y de tamaño usando el equipo Malvern Zsizer. El
equipamiento para desarrollar estas actividades se encuentra disponible en el Dpto. de Química e INQUISUR o en el CCT B. Bca. En general las tareas descriptas se desarrollarán
bajo la supervisión de la Directora o de la Supervisora. Sin embargo, una vez alcanzado el grado deseable de conocimiento, el alumno podrá manejarse con autonomía en lo
que se refiere a técnicas operativas en el laboratorio así como en el uso de determinado equipamiento seleccionado. Se espera que el postulante adquiera experiencia y se
maneje de manera independiente en el uso de equipos menores como balanzas, estufas de vacío, conductímetros, pHmetros, placas calefactoras, y material de uso diario en
general, solventes, etc. en el Laboratorio 73C, donde se van a desarrollar la mayor parte de las actividades descriptas. Respecto del equipamiento mayor se planea que en
primera instancia, el alumno se desempeñe en conjunto con el Supervisor, adquiera conocimientos sobre las utilidades de cada técnica en el marco del plan así como sus
prestaciones básicas. Se planea, además que pueda colaborar en las tareas asociadas a ensayos in vitro en conjunto con el Supervisor y el grupo colaborador.
Requisitos especiales del alumno:
El alumno deberá cumplir con los requisitos estipulados por el Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia para este programa de pasantías. En términos del trabajo a
desarrollar, se requiere una formación mínima que asegure el adecuado manejo de insumos de laboratorio como material volumétrico, conocimientos en la preparación de
soluciones, y las tareas básicas de prácticas en el laboratorio.
P9. Bases moleculares y modulación farmacológica de la respuesta a stress en el organismo modelo C. elegans.
Los animales utilizan una gran variedad de compuestos neuroactivos con el objeto de coordinar la percepción sensorial con la actividad de los diferentes tipos celulares que
los componen. Al actuar como neurotransmisores, neurohormonas o neuromoduladores estas moléculas permiten la flexibilidad característica de la comunicación intercelular
referida tanto a la “privacidad” del mensaje (confinada al espacio sináptico o accesible a muchos tejidos), como a la velocidad y a la duración del mismo. Las aminas biogénicas
(AB), moléculas provenientes de la decarboxilación de aminoácidos, representan uno de los grupos más importantes de estos neuromoduladores. Dentro de este grupo de
moléculas hay algunas que son específicas de vertebrados (adrenalina y noradrenalina), otras de invertebrados (tiramina y octopamina) y la mayoría de ellas actúan en todo
el reino animal, tales son los casos de la dopamina, la serotonina y la histamina. En general, las AB juegan un papel preponderante en la fisiología de los organismos
multicelulares a partir de la modulación de procesos metabólicos, cognitivos, del control motor, de la memoria y en la respuesta a stress. Sin embargo, muchos de los
mecanismos moleculares a través de los cuales ejercen esta modulación permanecen aún hoy muy poco claros.
En el nematodo de vida libre C. elegans, tiramina (análogo invertebrado de adrenalina) es sintetizada únicamente en la neurona RIM, la cual está ubicada en el anillo nervioso
faríngeo. Si bien el papel de la señalización tiraminérgica en la respuesta de escape del animal ha sido descripto en gran detalle, la cantidad de conexiones pre-y postsinápticas
de RIM sugieren que la liberación de esta amina está también involucrada en otros procesos fisiológicos del animal.
Trabajos recientes en C. elegans han demostrado la importancia del control neuronal en la respuesta celular a situaciones de stress. La exposición de estos nematodos a
temperaturas elevadas produce un aumento de la transcripción de las proteínas inducibles de respuesta al shock térmico (HSPs) sólo en órganos específicos,
independientemente de que todas las células del organismo están sometidas al mismo stress térmico. El control sistémico de la expresión de HSPs es mediado por la actividad
de neuronas termosensoriales e interneuronas específicas. La señal sistémica que coordina la actividad de estas neuronas con la respuesta en los diferentes tejidos del
nematodo es totalmente desconocida.
La simplicidad y el conocimiento de la conectividad sináptica de su sistema nervioso, la conservación evolutiva de gran cantidad de genes con mamíferos y la posibilidad de
realizar técnicas genéticas y farmacológicas convierten a C. elegans en un organismo muy atractivo para estudiar los circuitos neuronales y las señales neuroendócrinas en
un organismo completo. Nuestro análisis de los circuitos neuronales asociados a la respuesta a stress demuestran que estos convergen en la neurona tiraminérgica RIM,
sugiriendo un rol de la tiramina en la respuesta a stress en C. elegans.
Mediante la utilización de técnicas genéticas, farmacológicas, de microscopía, de comportamiento, de biología molecular y bioquímicas nos proponemos identificar cual
es/son la/s señal/es neuroendócrinas y los receptores involucrados en la integración de la percepción sensorial de la situación de stress con la respuesta en células no
neuronales en un organismo multicelular como C. elegans. La regulación neurohormonal de la repuesta celular al stress en este nematodo sugiere que formas similares de
regulación se pueden llevar a cabo en otros eucariotas, incluidos los mamíferos. Es posible que disfunciones en esta coordinación sistémica de la respuesta a stress estén
implicadas, al menos en parte, en enfermedades neurodegenerativas donde no se observa inducción de mecanismos de protección en los tipos celulares afectados tras la
agregación de proteínas. De manera similar, en enfermedades tales como la tiroiditis de Hashimoto, la enfermedad de Graves, la artritis o el cáncer, las células afectadas
presentan elevados niveles constitutivos de HSPs, sugiriendo pérdida de los mecanismos de regulación neurohormonal propios del organismo.
A partir de este conocimiento en organismos modelos como C. elegans se podrá evaluar, en un futuro, si la perturbación neurohormonal se correlaciona con la aparición o la
evolución de patologías con deficiencia o con excesiva expresión de proteínas de respuesta a stress. A su vez, a largo plazo, los conocimientos generados a partir del presente
plan pueden ser utilizados por la industria farmacéutica para el desarrollo de fármacos contra este tipo de desórdenes.
Requisitos especiales del alumno: -Estar cursando el 4to año de la carrera.
P10. Empleo de técnicas cromatográficas (HPLC) para el aislamiento de lípidos.
P11. Análisis de tecnologías sanitarias utilizadas en terapia inhalatoria del asma.
El Asma es una enfermedad crónica que afecta alrededor de 235 millones de pacientes en el mundo y es muy frecuente en la población pediátrica. Se dispone para su
tratamiento de broncodilatadores, antihistamínicos y corticosteroides. La terapia inhalatoria se realiza principalmente con nebulizadores e inhaladores presurizados y de
polvo seco. Tanto las características de la formulación y el dispositivo seleccionado, como el modo de uso y la preferencia de los pacientes por un sistema u otro, influyen en
la performance de la farmacoterapia.
Figura 1. Factores tecnológicos y asistenciales que influyen en la farmacoterapia inhalatoria del ASMA.
El objetivo general del trabajo es el estudio de los medicamentos disponibles en Argentina para el tratamiento inhalatorio de esta enfermedad. Específicamente se evaluarán
las propiedades aerodinámicas de las formulaciones y se diseñará una encuesta para valorar el uso y preferencia de los pacientes por cada tecnología.
Se plantea la siguiente secuencia metodológica:
Relevamiento bibliográfico y selección de los medicamentos: El trabajo se orientará a analizar la bibliografía disponible en la literatura abierta. Se estudiarán los diseños de
cada tecnología y se determinará cuáles de ellos se encuentran disponibles en el país. Sobre la esta base y bajo la supervisión del director del proyecto, se seleccionarán
formulaciones y dispositivos candidatos para un análisis de calidad en laboratorio.
Análisis de las propiedades de aerosolización: En primer lugar se pondrá a punto la técnica analítica adecuada para cuantificar el fármaco. Los ensayos de aerosolización luego
se realizarán en un equipo de impacto en cascada. Se determinará la fracción respirable y la deposición orofaríngea de cada tecnológica, parámetros que se relacionan con
la seguridad y eficacia de la terapia.
Diseño de una encuesta: Se elaborará una encuesta de utilidad para evaluar el uso y preferencia de los pacientes por cada tecnología disponible. Esta actividad se realizará
con la colaboración de Farm. Patricia González.
Requisitos especiales del alumno: Lecto-comprensión del idioma inglés. Manejo de procesador de texto y planillas de cálculo. Buena predisposición para el trabajo en equipo.
P12. Nano-Hidroxiapatita biomiméticas como sistemas de transporte de principios activos.
Se determinará la capacidad de carga y liberación de las nHA ya preparadas analizando su interacción con Ibuprofeno, fármaco que es utilizado como modelo para testear
nuevos sistemas de transporte. El alumno participará de las siguientes tareas, siempre bajo la supervisión de un tutor.
Preparación de nHA: La preparación de las nano-partículas de HA se llevará a cabo a través de la técnica ampliamente utilizada en el grupo de investigación.
Adsorción en el material: La adsorción se realizará por impregnación del material con una disolución del fármaco a diferentes tiempos y en diferentes medios de liberación
in vitro: SBF (mezcla de cloruros de sodio, potasio, calcio y magnesio, bicarbonato sódico, fosfato dipotásico, ácido clorhídrico y sulfato sódico) y suero fisiológico que se
adquirirán comercialmente. El ensayo es dinámico, con agitación, y en estufa a 37º C hasta comprobar el tiempo en el que se alcanza el límite máximo de adsorción en la
matriz. Pasado este tiempo, las muestras se secan en estufa a 37º C durante 24 horas. A continuación se analiza la muestra por análisis elemental para determinar la cantidad
que ha adsorbido la matriz, volviendo a caracterizarse el material ya cargado con el fármaco para comprobar que no sufre alteraciones. Los datos experimentales se ajustarán
a diferentes modelos de adsorción como por ejemplo: Langmuir, Freundlich y Sips; entre otros modelos.
Instrumentación aplicada: La metodología de detección universalmente utilizada para el análisis de las moléculas objeto de nuestro estudio es la espectroscopia UV -Vis, ya
que absorben en este espectro, empleando para ello un espectrofotómetro de diodos integrado, que permite hacer un barrido del espectro UV (también del visible si es
necesario), con lo que podemos identificar el máximo de absorción y cuantificar en esa longitud de onda, optimizando el análisis.
Cinética de liberación: Las cinéticas de liberación de fármacos en medios biológicos, son en general, gobernadas por un orden cero o por orden uno. También se han aplicado
este tipo modelos a amino ácido hidrofóbicos presentes en proteínas como el L-Triptófano [10]. Desde matrices compuestas por silica gel está bien establecido que las
cinéticas son de orden cero. Sin embargo, la liberación de fármacos, a partir de materiales mesoporosos ordenados, sigue el modelo de Higuchi: % Q = kH.t1/2, es decir, que
son dependientes de la t1/2. También se evaluarán otros modelos para identificar cual es el que mejor se ajusta a nuestro sistema.
Requisitos especiales del alumno:
El alumno debe encontrarse en la última etapa de finalización de su carrera ya que se requieren conocimientos mínimos de manejo y seguridad en el laboratorio; además de
conocimientos académicos químicos, físicos y matemáticos que son básicos para comprender los modelos teóricos en base a los que se analizarán los resultados obtenidos.
P13. Efecto de las condiciones de cultivo en las propiedades antioxidantes de hongos comestibles.
El cultivo de hongos comestibles de especialidad es una actividad agrícola del tipo intensivo que está creciendo en Argentina. El bioproceso mediante el cual se cultivan
organismos como Pleurotus ostreatus (hongo ostra), Lentinula edodes (shiitake) se conoce más técnicamente como fermentación en estado sólido. Este proceso consiste en
la inoculación de biomasa lignocelulósica humedecida y descontaminada con micelio de cepas seleccionadas capaces de tomar eficientemente los nutrientes del sustrato en
condiciones aeróbicas y por periodos que pueden abarcar tanto la tropofase así como la idiofase. Precisamente durante la idiofase, el micelio recibe en principio un estrés
nutricional que desencadena el estímulo para la fase sexual y se manifiesta en la formación de primordios. Seguidamente, un cortejo de otros estímulos del ambiente inducen
(eventualmente) la formación y diferentes grados de maduración de los carpóforos, o más conocidos como “hongos”.
En el Laboratorio de Biotecnología de Hongos Comestibles y Medicinales (CERZOS, UNS-CONICET) tomamos en cuenta estas variables para definir protocolos de cultivo que
incrementen el contenido de moléculas con actividad biológica y así el valor funcional de los hongos o de sus extractos. Realmente es notable cómo el ambiente afecta la
calidad nutricional y de producción de compuestos bioactivos de éstos, por ejemplo es conocida la influencia del sustrato empleado, el número de cosechas producidas,
cantidad y calidad de luz, fluctuaciones térmicas y de la humedad ambiente, por mencionar las principales.
La presente propuesta de inicio a la investigación en farmacia propone al alumno indagar si algunas de tales condiciones afectaron en muestras preservadas de ensayos
previos, la actividad de antioxidante contra radicales libres, el poder reductor y el contenido de polifenoles. Y poder entonces con estos análisis determinar la factibilidad de
algún protocolo que estimule específicamente alguna de estas propiedades funcionales como una forma de agregar valor a la cadena comercial de estos productos.
El plan de trabajo consiste en:
a) Selección y clasificación del material fúngico
b) Disminución del tamaño de partícula
c) Extracción de metabolitos solubles en agua y en etanol
d) Determinación de la actividad antioxidante contra radicales libres de DPPH
e) Determinación de la actividad antioxidante como poder reductor de iones ferrosos
f) Cuantificación del contenido de compuestos fenólicos
La infraestructura y equipamiento disponible es un sector de laboratorio con el equipamiento para el análisis y procesamiento de hongos al cual el alumno será entrenado
para su debido uso. Las técnicas de análisis colorimétrico serán realizadas en compañía del supervisor.
Requisitos especiales del alumno:
Este programa de formación es parte de una investigación científica que se espera publicar en una revista de alto impacto. Al integrar en forma transitoria un grupo de
investigación se valorarán en el alumno: el interés y motivación por investigar; su disposición a trabajar y a hacerlo prolijamente; así como su habilidad en la comunicación
proactiva, respetuosa y solidaria con pares y supervisores.
P14. Estudio y caracterización de compuestos bioactivos presentes en productos naturales empleando microsistemas analíticos.
Objetivo: Estudio de las propiedades de sustancias bioactivas presentes en productos naturales para el desarrollo de nuevas formulaciones nutracéuticas con potenciales
beneficios terapéuticos.
Hipótesis de trabajo: El desarrollo de productos nutracéuticos y funcionales se encuentra en constante crecimiento debido al empleo de nuevos métodos de análisis que
permiten identificar las propiedades de las sustancias bioactivas que los componen como así también al incremento en la demanda por parte de los consumidores. Así, por
ejemplo, se ha demostrado que ciertos productos naturales (miel, propóleos, polen y té) tienen acción bactericida, antiinflamatoria y cicatrizante, entre otras. Como
consecuencia, resulta necesario el análisis y caracterización de las propiedades fisicoquímicas de las sustancias bioactivas presentes (polifenoles, flavonoides, carotenoides,
etc) a fin de poder desarrollar nuevos productos nutracéuticos con cualidades terapéuticas específicas.
Metodología: El plan de trabajo se dividirá en las siguientes etapas:
1) Búsqueda bibliográfica. El alumno obtendrá la información necesaria empleando herramientas de búsqueda de artículos científico-académicos tales como Sciencedirect,
Google Scholar, Redalyc y Scielo, entre otros.
2) Selección de los productos naturales a analizar (miel, propóleos, polen y té). En función de la bibliografía estudiada se seleccionarán las muestras de interés y se procederá
al tratamiento de las mismas (extracción en fase sólida, extracción líquido-líquido, liofilización, etc). Para ello se emplearán microsistemas analíticos, también conocidos como
“Micro total analysis system” (μ-TAS), que permiten la simplificación, automatización y miniaturización del proceso analítico ya que requieren mínimas cantidades de muestra
y pueden ser portátiles. En esta etapa el alumno podrá aplicar los conocimientos adquiridos hasta el momento y desarrollar nuevas habilidades para el desempeño de las
actividades en el laboratorio.
3) Empleo de métodos analíticos para la determinación de sustancias bioactivas, capacidad antioxidante y capacidad reductora. Se emplearán las técnicas de espectrometría
de absorción molecular UV-Vis, fluorescencia molecular, espectroscopia en el infrarrojo cercano, electroforesis capilar y electroquímica, en función de las especies químicas
a determinar (polifenoles, flavonoides, carotenoides, etc). En todos los casos el alumno accederá al equipamiento necesario, situado en el Laboratorio Instrumental de Uso
Compartido-LIUC (Departamento de Química-INQUISUR, UNS-CONICET), bajo la orientación de sus directores.
Requisitos especiales del alumno:
Tener aprobada la asignatura Química Analítica General y cursada la asignatura Análisis Instrumental
P15. Producción microbiológica de antibióticos.
Mundialmente, existe una constante necesidad de disponer de nuevos antibióticos para detener la aparición de patógenos cada vez más resistentes. Típicamente, los
productores naturales de antibióticos por excelencia son los hongos y un grupo particular de bacterias, los actinomicetes. Se reconoce así mismo, la carencia de estrategias
de cultivo alternativas que permitan explorar de manera más completa la enorme capacidad metabólica de estos microorganismos evidenciada por una gran variedad de
genes relativos al metabolismo secundario, que no se expresan en las condiciones de cultivo convencionales. En paralelo, en Argentina se genera una enorme cantidad de
residuos lignocelulósicos provenientes de la agroindustria que constituyen un sustrato sobre el cual los microorganismos degradadores pueden crecer, obteniendo de allí sus
nutrientes. En este proyecto se evaluará la capacidad de los actinomicetes de utilizar estos sustratos para la producción de antibióticos, con el fin de reingresar estos residuos
a la cadena productiva y de evaluar la metodología de cultivo como una estrategia para activar el metabolismo secundario de las bacterias y en particular, la producción de
metabolitos secundarios con características novedosas. El sistema a optimizar será el de fermentación en estado sólido (FES), caracterizado por ser amigable con el medio
ambiente, de baja complejidad y ventajoso por reciclar grandes volúmenes de biomasa. El cultivo en condiciones de FES mimetiza el entorno natural de un microorganismo
descomponedor en el suelo, lo que llevará a la activación de rutas metabólicas distintas a las que se manifiestan en las condiciones comúnmente empleadas para el cultivo
de actinomicetes.
El alumno adquirirá experiencia en el cultivo de microorganismos, metodologías de esterilización, observación microscópica, realizará extracciones a partir de los cultivos y
aplicará métodos para la detección de antibióticos y determinación de su actividad.
Requisitos especiales del alumno: Lectura y comprensión de textos en inglés. Microbiología General aprobada.
P16. Hidrogeles para el tratamiento de heridas.
Los hidrogeles son materiales poliméricos que se hinchan en agua manteniendo su estructura tridimensional. Debido a su alto contenido en agua (50% o más de su volumen)
los hidrogeles poseen excelente biocompatibilidad y propiedades específicas que los convierten en materiales de gran interés para usos biomédicos. Una de las características
más importantes es que se mejora la difusión, permitiendo el transporte de sustancias importantes, tales como oxígeno; proteínas; carbohidratos y químicos de interés
farmacológico, a través del material. El principal beneficio aportado por los hidrogeles para usos biomédicos se asocia a la posibilidad de diseñar el material permitiendo la
incorporación de moléculas con características específicas para una determinada aplicación.
La gelatina es uno de los biopolímeros comúnmente empleado en biomedicina. Los aminoácidos presentes en su estructura química son los responsables de su reactividad y
la formación de enlaces covalentes en el proceso de gelación, además de la reactividad frente a otras moléculas. Es importante destacar que constituye un material interesante
y apropiado para aplicaciones biomédicas dada su naturaleza biodegradable, biocompatible y no tóxico. Se encuentran diversas aplicaciones biomédicas de los geles de
gelatina, por ejemplo; medicina bioregenerativa, liberación controlada de fármacos.
El objetivo general del presente plan de trabajo es investigar la incorporación y la interacción de fármacos en geles de gelatina y nanocelulosa para su aplicación en
tratamientos dentales. Se pretende explorar tres grupos: anestésicos, antisépticos y antibióticos, implicados en el tratamiento de afecciones dentales agudas.
La incorporación de las diferentes familias de fármacos se llevará a cabo a partir de métodos de enlace covalente entre la gelatina y el fármaco, mediante el uso de agentes
acoplantes para promover interacciones entre los fármacos y el gel, de manera de encontrar el mecanismo adecuado, en términos de la eficiencia de incorporación y capacidad
de absorción del gel. Se explorarán diferentes relaciones fármaco/geles así como distintas concentraciones del/los agentes acoplantes. Se evaluarán condiciones
experimentales como pH, temperatura, agitación (magnética o mecánica) y tiempo de contacto. El fin es establecer un protocolo que asegure una eficiencia de incorporación
satisfactoria. Dichas variables deberán ajustarse para cada tipo de fármaco.
Se estudiarán mecanismos de incorporación e interacción de los principios activos con los geles. Para estos fines se usarán técnicas como espectroscopia FTIR y UV-Visible.
Los carriers cargados con los fármacos se caracterizarán empleando las técnicas de microscopía electrónica de barrido y de transmisión (SEM/TEM); espectroscopia infrarroja
(FTIR, FTIR-DRIFTS y ATR); análisis termogravimétrico. Se analizarán las propiedades de hinchamiento con el gel cargado en referencia al gel original, mediante gravimetría.
Se estudiará la farmacocinética de liberación de las drogas incorporadas a los geles in vitro. Se incubarán los geles cargados con los fármacos en condiciones de temperatura
y pH comparables al medio a aplicar. Se determinarán las cinéticas de liberación y se ajustarán los datos obtenidos empleando modelos matemáticos disponibles y estudiados
previamente en el grupo de investigación. Se intentará además establecer mecanismos más probables de liberación.
El alumno tendrá acceso a todo el equipamiento mencionado, en compañía del Director, y en algunos casos haciendo uso él mismo de los equipos. La propuesta está orientada
a su entrenamiento y capacitación en el dominio de equipos, así como también a la interpretación de los resultados obtenidos y a la elaboración de informes relacionados
con los mismos. También se pretende que el alumno se inicie en las tareas asociadas a la búsqueda y selección de literatura científica.
El alumno deberá cumplir con los requisitos requeridos por el Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia. En términos del trabajo a desarrollar se requiere una
formación que asegure el adecuado manejo de materiales de laboratorio e independencia en el mismo, conocimiento en el cálculo y preparación de soluciones y manejo de
computadora y paquete de office para la elaboración de informes.