Perfil toxicológico de los sedimientos del río Magdalena usando como modelo biológico "Caenorhabditis elegans"

160 páginasPremio de Estudios Iberoamericanos Grupo La Rábida (2015). Área Científico-Técnica. El río Magdalena, atraviesa Colombia y desemboca en el mar Caribe, siendo el sumidero de aguas residuales e industriales a lo largo de su recorrido. Estos vertidos de diversas características, contienen contaminantes que por sus propiedades fisicoquímicas permanecen en los sedimentos, donde son incorporados al plancton, entrando en la cadena alimenticia en procesos de bioacumulación y biomagnificación, ocasionando considerables problemas de toxicidad en todos los niveles tróficos. En esta investigación fue empleado el nemátodo Caenorhabditis elegans como modelo biológico para la evaluación toxicológica de los sedimentos de este cuerpo de agua

Direct effect of p,p'- DDT on mice liver

Contact with the pesticide dichlorodiphenyltrichloroethane (p,p′-DDT) can be the cause of various harmful effects in humans, wildlife, and the environment. This pesticide is known to be persistent, lipophilic, resistant to degradation, and bioaccumulive in the environment and to be slowly released into bloodstream. Growing evidence shows that exposure to DDT is linked to type 2 diabetes mellitus. Individuals exposed to elevated levels of DDT and its metabolite have an increased prevalence of diabetes and insulin resistance. To evaluate these possible relationships, experiments were performed on eight-week-old female mice, divided into three groups (n = 10 per group): Group 1 received a vehicle-control intraperitoneal (i.p.) injection of sesame oil; Groups 2 and 3 received an i.p. dose of 50 and 100 µg/g p,p′-DDT respectively, dissolved in sesame oil. All groups were treated once daily for four days. Real-time PCR analysis of several genes was undertaken. Additionally, biochemical parameters and histopathological changes were measured. NQO1, HMOX1, NR1I3 and NR3C1 were up-regulated in DDT-exposed animals compared to the vehicle control group, while only SREBP1 was down-regulated in the 100 µg/g group. MTTP and FABP5, not previously reported for DDT exposure, but involved in regulation of fatty acid fluxes, could also function as biomarkers cross-talking between these signaling pathways. These results suggest that beyond epidemiological data, there is increasing molecular evidence that DDT may mimic different processes involved in diabetes and insulin resistance pathways.O contato com o praguicida diclorodifeniltricloroetano (p, p'-DDT) pode ser a causa de vários efeitos nocivos sobre os seres humanos, animais silvestres e o meio ambiente. Sabe-se de sua característica de bioacumulação, ser altamente persistente no meio ambiente, lipofílico, resistente à degradação e lentamente liberado na corrente sanguínea. Existe uma evidência crescente de que a exposição ao DDT pode ser ligada a Diabetes mellitus tipo 2. Os indivíduos expostos a níveis elevados de DDT e seu metabólito apresentam maior prevalência de diabetes e resistência à insulina. A fim de obter informações sobre essas possíveis relações, camundongos fêmeas de oito semanas de idade foram divididos em três grupos (n = 10 por grupo): Grupo 1 recebeu um veículo de óleo de gergelim via i.p.; os Grupos 2 e 3 receberam, via i.p., 50 e 100 µg/g de p, p'-DDT, respectivamente, dissolvidos em óleo de gergelim. Todos os grupos foram tratados uma vez ao dia durante quatro dias. Além da análise de PCR em Tempo Real de vários genes, os parâmetros bioquímicos e alterações histopatológicas também foram medidos. A expressão gênica do mRNA dos genes NQO1, HMOX1, NR1I3 e NR3C1 foi maior nos animais expostos ao DDT, em comparação ao grupo controle, enquanto a expressão gênica do SREBP1 diminuiu na concentração de 100 µg/g. Os genes MTTP e FABP5 envolvidos na regulação do fluxo de ácidos graxos, embora não estudados quanto à exposição ao DDT, também podem funcionar como biomarcadores de resposta cruzada entre essas vias de sinalização. Esses resultados sugerem que, além de dados epidemiológicos, há cada vez mais evidências moleculares de que o DDT poderia, de fato, imitar diferentes processos que envolvem as rotas de diabetes e de resistência à insulina

NEW AGENTS WITH POTENTIAL LEISHMANICIDAL ACTIVITY IDENTIFIED BY VIRTUAL SCREENING OF CHEMICAL DATABASES

RESUMEN Leishmaniosis, una enfermedad causada por un parásito protozoario, representa un serio problema de salud pública que amenaza a cerca de 350 millones de personas alrededor del mundo, de los cuales se cree que unos 12 millones se encuentran actualmente infectados (WHO 2010). A la fecha no existen vacunas contra las especies del parásito y el tratamiento está basado solo en la quimioterapia con medicamentos  tóxicos, costosos, e  inefcientes. Existe una necesidad urgente por mejores medicamentos contra Leishmania, el agente etiológico de la enfermedad. El principal medicamento en Colombia usado contra la leishmaniosis es el antimoniato de meglumine [nombre químico según los parámetrosde la International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): Hydroxy-dioxostiborane; (2R,3R,4R,5S)-6-methylaminohexane-1,2,3,4,5-pentol, (C7H17NO5)], el cual no es efciente en el tratamiento de infecciones causadas por Leishmania braziliensis, la especie más prevalente en la costa Caribe de Colombia. Métodos: En este trabajo efectuamos un tamizaje virtual in silico de varias bases de datos incluyendo ChemBridge y  Pubchem.  Con  el  objetivo  de  identifcar  nuevos  inhibidores,  un  total  de  28.755  compuestos  fueron tamizados virtualmente contra un modelo 3D de la enzima 6-phosphoglucono –lactonase (6-PGL) de Leishmania braziliensis. El acoplamiento molecular de las bases de datos se efectuó con el programa Sybyl 8.0 y AutoDock Vina. Resultados: mediante  tamizaje virtual basado  en  la  estructura  se  identifcaron10 compuestos,  los  cuales  fueron posteriormente  evaluados  con AutodockVina y  clasifcados de  acuerdo  a los puntajes de acoplamiento. Conclusiones: Estos nuevos potenciales inhibidores constituyen candidatos a  medicamentos  que  deben  ser  evaluados  biológicamente  para  defnir  su  valor  como  alternativas quimioterapéuticas en el tratamiento de estas infecciones parasíticas. Palabras clave: leishmaniosis, tamizaje virtual, terapéutico, biblioteca virtual, base de datos. NEW AGENTS WITH POTENTIAL LEISHMANICIDAL ACTIVITY IDENTIFED BY VIRTUAL SCREENING OF CHEMICAL DATABASES ABSTRACT Leishmaniosis, a disease caused by a protozoan parasite, remains a serious public health problem threatening about 350 million people around the world, of which 12 million are believed to be currently infected (WHO 2010). To date, there are no vaccines against the species of parasites and the treatment is based only on chemotherapy with toxic-, expensive- and ineffcient- drugs. There is an urgent need for better drugs against  Leishmania, the etiological agent of the disease. The main anti-leishmanial drug used in Colombia is meglumineantimoniate [chemical name according to the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): Hydroxy-dioxostiborane; (2R,3R,4R,5S)-6-methylaminohexane-1,2,3,4,5-pentol, (C7H17NO5)], which  is not effcient  in  the  treatment of  infections caused by Leishmania braziliensis, the most prevalent specie in the Caribbean coast of Colombia. Methods: We performed an  in silico virtual screening of several datasets including ChemBridge and Pubchem. We virtually screened a total of 28.755 compounds against a 3D model of 6-phosphoglucono -lactonase (6-PGL) from Leishmania braziliensis to identify novel inhibitors.Molecular docking of databases was performed using the software Sybyl 8.0 and AutoDockVina. Results: The initial virtual screening using a structure-based method identifed 10 compounds, which were later tested with AutodockVina and classifed according to their docking scores. Conclusions: These novel and potential inhibitors constitute new drug candidates that must be biologically tested to defne their value as an alternative chemotherapeutic agent in the treatment of these protozoan infections. Key words: leishmaniosis, virtual screening, therapeutics, molecular docking simulation, drug search

Second Life: una plataforma ideal para la química virtual

Second Life es quizás hoy en día el más popular ambiente 3D simulado en línea, gracias a las posibilidades de interacción entre simulaciones y videojuegos y a la creación de redes sociales de colaboración donde se comparte cualquier tipo de conocimiento. Este artículo introduce la plataforma virtual Second Life y su potencial como herramienta educacional, investigativa y de publicación abierta en las ciencias, con énfasis en química. Se describen algunas herramientas emergentes del uso de Second Life en la enseñanza de química, además del creciente interés y participación de organizaciones, empresas y científicos en el área de química, lo que ofrecen en SL y como ubicarlos en este mundo virtual

NEW AGENTS WITH POTENTIAL LEISHMANICIDAL ACTIVITY IDENTIFIED BY VIRTUAL SCREENING OF CHEMICAL DATABASES

RESUMEN Leishmaniosis, una enfermedad causada por un parásito protozoario, representa un serio problema de salud pública que amenaza a cerca de 350 millones de personas alrededor del mundo, de los cuales se cree que unos 12 millones se encuentran actualmente infectados (WHO 2010). A la fecha no existen vacunas contra las especies del parásito y el tratamiento está basado solo en la quimioterapia con medicamentos  tóxicos, costosos, e  inefcientes. Existe una necesidad urgente por mejores medicamentos contra Leishmania, el agente etiológico de la enfermedad. El principal medicamento en Colombia usado contra la leishmaniosis es el antimoniato de meglumine [nombre químico según los parámetrosde la International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): Hydroxy-dioxostiborane; (2R,3R,4R,5S)-6-methylaminohexane-1,2,3,4,5-pentol, (C7H17NO5)], el cual no es efciente en el tratamiento de infecciones causadas por Leishmania braziliensis, la especie más prevalente en la costa Caribe de Colombia. Métodos: En este trabajo efectuamos un tamizaje virtual in silico de varias bases de datos incluyendo ChemBridge y  Pubchem.  Con  el  objetivo  de  identifcar  nuevos  inhibidores,  un  total  de  28.755  compuestos  fueron tamizados virtualmente contra un modelo 3D de la enzima 6-phosphoglucono –lactonase (6-PGL) de Leishmania braziliensis. El acoplamiento molecular de las bases de datos se efectuó con el programa Sybyl 8.0 y AutoDock Vina. Resultados: mediante  tamizaje virtual basado  en  la  estructura  se  identifcaron10 compuestos,  los  cuales  fueron posteriormente  evaluados  con AutodockVina y  clasifcados de  acuerdo  a los puntajes de acoplamiento. Conclusiones: Estos nuevos potenciales inhibidores constituyen candidatos a  medicamentos  que  deben  ser  evaluados  biológicamente  para  defnir  su  valor  como  alternativas quimioterapéuticas en el tratamiento de estas infecciones parasíticas. Palabras clave: leishmaniosis, tamizaje virtual, terapéutico, biblioteca virtual, base de datos. NEW AGENTS WITH POTENTIAL LEISHMANICIDAL ACTIVITY IDENTIFED BY VIRTUAL SCREENING OF CHEMICAL DATABASES ABSTRACT Leishmaniosis, a disease caused by a protozoan parasite, remains a serious public health problem threatening about 350 million people around the world, of which 12 million are believed to be currently infected (WHO 2010). To date, there are no vaccines against the species of parasites and the treatment is based only on chemotherapy with toxic-, expensive- and ineffcient- drugs. There is an urgent need for better drugs against  Leishmania, the etiological agent of the disease. The main anti-leishmanial drug used in Colombia is meglumineantimoniate [chemical name according to the International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): Hydroxy-dioxostiborane; (2R,3R,4R,5S)-6-methylaminohexane-1,2,3,4,5-pentol, (C7H17NO5)], which  is not effcient  in  the  treatment of  infections caused by Leishmania braziliensis, the most prevalent specie in the Caribbean coast of Colombia. Methods: We performed an  in silico virtual screening of several datasets including ChemBridge and Pubchem. We virtually screened a total of 28.755 compounds against a 3D model of 6-phosphoglucono -lactonase (6-PGL) from Leishmania braziliensis to identify novel inhibitors.Molecular docking of databases was performed using the software Sybyl 8.0 and AutoDockVina. Results: The initial virtual screening using a structure-based method identifed 10 compounds, which were later tested with AutodockVina and classifed according to their docking scores. Conclusions: These novel and potential inhibitors constitute new drug candidates that must be biologically tested to defne their value as an alternative chemotherapeutic agent in the treatment of these protozoan infections. Key words: leishmaniosis, virtual screening, therapeutics, molecular docking simulation, drug search

Nanotecnología aplicada a la medicina

La nanotecnología comprende la creación, manipulación y utilización de materiales en el orden nanométrico (10-9 m) y su aplicación en los campos de la química, la biología, la física, la ingeniería y en especial la medicina, se ha traducido en trascendentales avances en la ciencia. La hoy denominada nanomedicina ha comportado significativos adelantos en la monitorización, la reparación de tejidos, el diagnostico, el tratamiento y la prevención de enfermedades mediante el uso de herramientas como nanosensores, nanopartículas y nanotubos, y en el futuro cercano nanorrobots capaces de penetrar en el organismo humano para repararlo. La nanotecnología se encuentra en una fase de crecimiento y ha capturado el interés de empresas, gobiernos e inversionistas que buscan desarrollar productos útiles para aplicarlos en diferentes esferas, especialmente en medicina

Actividad repelente de los aceites esenciales de Lippia origanoides, Citrus sinensis y Cymbopogon nardus cultivadas en Colombia frente a Tribolium castaneum, Herbst

RESUMEN OBJETIVO: El objetivo de este estudio fue evaluar la actividad repelente de tres aceites esenciales (AE) y un repelente comercial frente a la especie Tribolium castaneum, Herbst, una de las principales plagas de cereales y productos almacenados. MATERIALES Y MÉTODOS: La actividad repelente fue medida utilizando el método de área de preferencia, además fue determinada la concentración de aceite esencial capaz de repeler el 50% de los insectos (CR50). La prueba T pareada fue utilizada para encontrar diferencias signifcativas entre el número de insectos presentes en las áreas tratadas y no tratadas. RESULTADOS: Todos los AEs mostraron actividad repelente contra T. castaneum, y la magnitud del efecto fue dependiente de la concentración utilizada. Los AE con mayor repelencia fueron los extraídos de Lippia origanoides y Citrus sinensis, mientras que el aceite con menor actividad fue el de Cymbopogon nardus. DISCUSIÓN: Aunque en términos de CR50 el AE de C. nardus mostró actividad repelente inferior a la de L. origanoides y C. sinensis, el primero presentó una efcacia superior a la del producto comercial IR3535. Estos AEs han mostrado propiedades repelentes frente a organismos diferentes a T. castaneum, lo cual sugiere que su espectro de acción es amplio. CONCLUSIONES: Los resultados han demostrado que los AEs de la fora colombiana son una fuente importante de repelentes, por lo que podrían ser usados para el control biológico de insectos. Palabras clave: Actividad repelente, aceites esenciales, insectos, Tribolium castaneum. Herbst, Colombia ABSTRACT OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the repellent activity of three essential oils (EO), and a commercial repellent against species Tribolium castaneum Herbst, a major pest of grain and stored products. MATERIALS AND METHODS: The repellent activity was measured using the area of preference method, as well as the concentration of essential oil that is capable of repelling 50% of the insects (RC50). A paired T test was used to fnd signifcant differences between the number of insects present in the treated and untreated areas. RESULTS: All EOs showed repellent activity against T. castaneum, and the magnitude of the effect was dose-dependent. The AE with the highest repellence were those extracted from Lippia origanoides and Citrus sinensis, whereas the one with the lowest activity was that from Cymbopogon nardus. DISCUSSION: Although in terms of RC50 the EO from C. nardus showed repellent activity lower than those registered for L. origanoides and C. sinensis, the frst had a greater effcacy than that showed by the commercial product IR3535. These EOs have shown repellent properties against organism different from T. Castaneum, suggesting that they have a wide spectrum of action. CONCLUSIONS: The results have shown that EOs from Colombian fora are an important source of repellents, which could be used for biological control of insects. Keywords: Repellent activity, essential oils, insects, Tribolium castaneum. Herbst, Colombi

Actividad repelente de los aceites esenciales de Lippia origanoides, Citrus sinensis y Cymbopogon nardus cultivadas en Colombia frente a Tribolium castaneum, Herbst

RESUMEN OBJETIVO: El objetivo de este estudio fue evaluar la actividad repelente de tres aceites esenciales (AE) y un repelente comercial frente a la especie Tribolium castaneum, Herbst, una de las principales plagas de cereales y productos almacenados. MATERIALES Y MÉTODOS: La actividad repelente fue medida utilizando el método de área de preferencia, además fue determinada la concentración de aceite esencial capaz de repeler el 50% de los insectos (CR50). La prueba T pareada fue utilizada para encontrar diferencias signifcativas entre el número de insectos presentes en las áreas tratadas y no tratadas. RESULTADOS: Todos los AEs mostraron actividad repelente contra T. castaneum, y la magnitud del efecto fue dependiente de la concentración utilizada. Los AE con mayor repelencia fueron los extraídos de Lippia origanoides y Citrus sinensis, mientras que el aceite con menor actividad fue el de Cymbopogon nardus. DISCUSIÓN: Aunque en términos de CR50 el AE de C. nardus mostró actividad repelente inferior a la de L. origanoides y C. sinensis, el primero presentó una efcacia superior a la del producto comercial IR3535. Estos AEs han mostrado propiedades repelentes frente a organismos diferentes a T. castaneum, lo cual sugiere que su espectro de acción es amplio. CONCLUSIONES: Los resultados han demostrado que los AEs de la fora colombiana son una fuente importante de repelentes, por lo que podrían ser usados para el control biológico de insectos. Palabras clave: Actividad repelente, aceites esenciales, insectos, Tribolium castaneum. Herbst, Colombia ABSTRACT OBJECTIVE: The aim of this study was to evaluate the repellent activity of three essential oils (EO), and a commercial repellent against species Tribolium castaneum Herbst, a major pest of grain and stored products. MATERIALS AND METHODS: The repellent activity was measured using the area of preference method, as well as the concentration of essential oil that is capable of repelling 50% of the insects (RC50). A paired T test was used to fnd signifcant differences between the number of insects present in the treated and untreated areas. RESULTS: All EOs showed repellent activity against T. castaneum, and the magnitude of the effect was dose-dependent. The AE with the highest repellence were those extracted from Lippia origanoides and Citrus sinensis, whereas the one with the lowest activity was that from Cymbopogon nardus. DISCUSSION: Although in terms of RC50 the EO from C. nardus showed repellent activity lower than those registered for L. origanoides and C. sinensis, the frst had a greater effcacy than that showed by the commercial product IR3535. These EOs have shown repellent properties against organism different from T. Castaneum, suggesting that they have a wide spectrum of action. CONCLUSIONS: The results have shown that EOs from Colombian fora are an important source of repellents, which could be used for biological control of insects. Keywords: Repellent activity, essential oils, insects, Tribolium castaneum. Herbst, Colombi

Comparación de la composición química y de la actividad biológica de los aceites esenciales de lippia alba (mill.) n.e.br., obtenidos variando las condiciones de extracción y secado

Se compararon la composición química y la actividad biológica de aceites esenciales (AEs) de Lippia alba, obtenidos bajo diferentes condiciones de extracción (hidrodestilación asistida por la radiación de microondas, MWHD) y secado de la planta (a la sombra). Los AEs fueron caracterizados por GC-MS. Los resultados mostraron similitudes cualitativas entre los aceites evaluados y diferencias cuantitativas significativas, en términos de su composición química y rendimiento ( por ciento p/p). El aceite esencial que presentó el mayor rendimiento y contenido de limoneno y carvona (componentes principales) fue el obtenido después de 4 días de secado y un tiempo de extracción de 45 min. El AE que presentó la más alta toxicidad contra Artemia franciscana fue el obtenido después de 3 días de secado y un tiempo de extracción de 60 minutos