Obtención y estudio de complejos de metales de transición con moléculas bioactivas

Objetivo general Lograr una mejor comprensión del comportamiento químico de los metales de transición (biometales), en relación a la interacción y formación de complejos con ligandos de interés biológico y/o farmacológico. El desarrollo del mismo pretende abordar el aspecto químico que determina los factores condicionantes de su actividad biológica, principalmente los nexos de relación entre la estructura, las propiedades fisicoquímicas y los mecanismos de acción en medios biológicos. Objetivos específicos -Sintetizar complejos con ligandos bioactivos e iones metálicos de relevancia biológica (Cu(II), Zn(II), V(IV)O2+). -Generar sistemas que presenten analogías con los existentes en la naturaleza. -Caracterizarlos principalmente en relación a su estructura y a sus propiedades fisicoquímicas. -Evaluar en algunos de estos compuestos los efectos de los ligandos libres y los complejos sobre la proliferación, y la morfología celular. Investigar si el posible mecanismo de acción es por estrés oxidativo (generación de ROS). -Correlacionar la estructura tanto del complejo como de la enzima con sus actividades biológicas.Documento embargado hasta junio de 2014.Facultad de Ciencias Exacta

Gases que salvan vidas

Nuestra propuesta se fundamenta en recopilar ideas, ejemplos de la literatura y experiencias sencillas y realizables con materiales de bajo costo y con un eje de motivación-aplicación con la finalidad de proponer actividades y redireccionarlas hacia un aspecto concreto, que en este caso presentamos como "gases que salvan vidas". El texto, va acompañado de una introducción teórica (que muchas veces no encontramos) a los conceptos utilizados y a las aplicaciones. La propuesta además tiene como objetivo romper con el mito de que la química se asocia a lo tóxico y contaminante y mostrar cómo se encuentra integrada a nuestra vida cotidiana y nos beneficia diariamente casi sin darnos cuenta. En esta oportunidad trabajamos con los gases de la respiración O2, CO2 y sus aplicaciones.Trabajos del área Ciencias NaturalesDepartamento de Ciencias Exactas y Naturale

Synthesis, chemical speciation and SOD mimic assays of tricarballylic acid-copper(II) and imidazole-tricarballylic acid-copper(II) complexes

The coordination behavior of copper(II) with tricarballylic acid (H3TCA) and imidazole (Imz) is described. Speciation in aqueous solution has been determined at 25 C and 0.15 M NaCl ionic strength by potentiometric measurements and EPR characterization of the species. Two new compounds CuTCAH 3H2O and CuTCAHImz 2H2O were obtained and characterized by elemental analysis diffuse reflectance, FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy), EPR and thermal behavior. Their in vitro superoxide dismutase- mimetic activities have been tested.Centro de Química Inorgánic

Pathophysiology of Post Transplant Hypertension in Kidney Transplant: Focus on Calcineurin Inhibitors Induced Oxidative Stress and Renal Sodium Retention and Implications with RhoA/Rho Kinase Pathway.

Post-transplant hypertension is a common occurrence during treatment with calcineurin inhibitors (CNIs) in kidney transplant population. The pathogenesis of vasoconstriction induced by CNIs involves vascular tone alterations and kidney sodium transport regulation. Among the factors involved a key role is played by the activation of intrarenal renin-angiotensin system with enhanced release of Angiotensin II (Ang II) and increase of oxidative stress. A common pathway between oxidative stress and hypertension induced by CNIs may be identified in the involvement of the activation of RhoA/Rho kinase pathway, key for the induction of hypertension and cardiovascular-renal remodeling, of the oxidative stress mediated increased nitric oxide (NO) metabolism and increased renal sodium retention via increased activity of thiazide-sensitive sodium chloride cotransporter (NCC) in the distal tubule. We examined literature data including those coming from our group regarding the role of oxidative stress and sodium retention in CNIs induced hypertension and their involvement in cardiovascular-renal remodeling. Based on the available data, we have provided support to the activation of RhoA/Rho kinase pathway as an important effector in the pathophysiology of CNIs induced post-transplant hypertension via activation of oxidative stress and sodium retention. Clarification of how the biochemical and molecular mechanisms that regulate the processes involved in CNIs induced post transplant hypertension work and interact, would provide further insights not only into the comprehension of the pathophysiology of CNIs induced post transplant hypertension but could also have a positive impact on the clinical ground through the identification of significant targets. Their specific pharmacologic targeting might have multiple beneficial effects on the whole cardiovascular-renal function. The demonstration that in kidney transplanted patients with CNIs induced post-transplanted hypertension, the treatment of hypertension with different antihypertensive drugs inducing a comparable blood pressure reduction but different effects for example on oxidative stress and oxidative stress related proteins and/or Rho kinase and sodium retention, could be helpful for the choice of the antihypertensive treatment in these patients which takes advantage from effects of these drugs beyond blood pressure reduction

Antioxidant and anticancer effects and bioavailability studies of the flavonoid baicalin and its oxidovanadium(IV) complex

Based on the known antioxidant effect of flavonoids, baicalin (baic) found in roots of Scutellaria has been selected. Its coordination complex with the oxidovanadium(IV) cation, Na4[VO(baic)2].6H2O (VIVO(baic)), was synthesized at pH 9 in ethanol and characterized by physicochemical methods. Spectrophotometric studies at pH 9 showed a ligand: metal stoichiometry of 2:1. By vibrational spectroscopy a coordination mode through the cis 5-OH and 6-OH deprotonated groups is inferred. EPR spectroscopy shows an environment of four aryloxide (ArO−) groups in the equatorial plane of the V=O moiety, both in solution and in the solid complex. The antioxidant capacity against superoxide and peroxyl radicals of VIVO(baic) resulted greater than for baicalin and correlated with previous results obtained for other VOflavonoid complexes. The coordination mode produces delocalization of the electron density and the stabilization of the radical formed by interaction with external radicals. The complex and the ligand displayed no toxic (Artemia salina test) and no mutagenic (Ames test) effects. The complex improved the ability of the ligand to reduce cell viability of human lung cancer cell lines (A549) generating reactive oxygen species (ROS) in cells, being this effect reversed by pre-incubation of the cells with antioxidants such as vitamins C and E. The addition of NAC (N-acetyl-L-cysteine, a sequestering agent of free radicals) suppresses the anticancer effect, confirming the oxidative stress mechanism. The complex interacted with bovine serum albumin (BSA) with stronger binding than baicalin and the mechanisms involved H bonding and van der Waals interactions.Centro de Química Inorgánic

Apigenin oxidovanadium(IV) cation interactions : Synthesis, spectral, bovine serum albumin binding, antioxidant and anticancer studies

Continuing and expanding our previous work on flavonoid oxidovanadium(IV) (VO) metal complexes as possible anti-cancer agents, the VOapigenin compound was synthesized and characterized. An “acetylacetone-like” coordination through the C=O and O moieties of the ligand to the metal center with one apigenin ligand per metal ion was assumed using different spectroscopies and elemental analysis as well as thermal measurements. The vibrational experimental spectrum of VOapigenin was supported by theoretical calculations. According to the structure of the flavonoid it exerted mild antioxidant properties that were enhanced by metal coordination. The compounds showed moderate anticancer activity on lung A549 and cervix HeLa cancer cell lines, displaying an incubation time dependent behavior. Cellular increase of reactive oxygen species (ROS) and glutathione depletion have been measured upon incubation with the compounds. These cell killing activities were reverted when natural antioxidants were incubated with the compounds and the addition of the antioxidant agent Nacetylcysteine generated depletion of the cellular ROS levels. Therefore, a stress oxidative mechanism of action has been assumed. Moreover, the compounds showed no toxicity against Artemia salina and were not mutagenic. Both apigenin and the complex could be transported and stored by bovine serum albumin with similar binding constants and mechanisms than other VOflavonoid complexes.Centro de Química Inorgánic

Antioxidant effects of the VO(IV) hesperidin complex and its role in cancer chemoprevention

Vanadium compounds are known for a variety of pharmacological properties. Many of them display antitumoral and osteogenic effects in several cell lines. Free radicals induce the development of tumoral processes. Natural polyphenols such as flavonoids have antioxidant properties since they scavenge different free radicals. For these reasons it is interesting to investigate the effects of a new complex generated between the vanadyl(IV) cation and the flavonoid hesperidin. The complex has been synthesized and characterized by physicochemical methods. Spectroscopic analysis revealed a 1:1 stoichiometry of ligand:VO and coordination by deprotonated cis-hydroxyl groups to the disaccharide moiety of the ligand. The complex improves the superoxide dismutase (SOD)-like activity of the ligand, but the scavenging of other radicals tested does not change upon complexation. When tested on two tumoral cell lines in culture (one of them derived from a rat osteosarcoma UMR106 and the other from human colon adenocarcinoma Caco-2), the complex enhanced the antiproliferative effects of the free ligand, and this effect correlated with the morphological alterations toward apoptosis. Also, on the osteoblastic cell line the complex stimulated cell proliferation and collagen type I production at low concentrations. At higher doses the complex behaved as a cytotoxic compound for the osteoblasts.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Química Inorgánic

DISEÑO Y SÍNTESIS DE NUEVOS COMPUESTOS FLUORADOS BIOACTIVOS CON POTENCIALES CAPACIDADES FARMACOLÓGICAS ANTICANCERÍGENAS Y ANTIDEPRESIVAS

El diseño y desarrollo de compuestos biológicamente activos en los que se reemplaza el H y/o el grupo OH de sus moléculas con flúor, ha significado un avance en la química medicinal de este elemento, siendo la principal estrategia actualmente utilizada en el diseño de fármacos, a fin de obtener mejoras en la eficacia terapéutica y en las propiedades farmacológicas. La sustitución usando un átomo con alta electronegatividad, su tamaño, la lipofilicidad y las interacciones electrostáticas que produce el flúor influye dramáticamente en la reactividad química de los compuestos. En primera instancia se pretende modificar estructuralmente fármacos y sustancias naturales mediante la incorporación de flúor en su estructura molecular y posteriormente utilizarlos en la formación de sales, co-cristales y complejos metálicos. Se seleccionarán compuestos que tengan incidencia en el cáncer (tales como derivados de flavonoides de reconocidas capacidades anticancerígenas) y en la depresión (partiendo de compuestos de actividad antidepresiva demostrada como sertralina, clomipramina, carbamazepina) y metales de interés biológico (V(IV), V(V), Zn(II), Cu(II), Mg(II)), para generar los nuevos compuestos a sintetizar. Se utilizarán diferentes técnicas de preparación, variando las condiciones experimentales en cuanto al uso de diferentes solventes, temperaturas, relaciones estequiométricas y estabilidad de los reactivos en solución. La caracterización de dichos compuestos se realizará en fase sólida mediante análisis elemental, estudios de descomposición térmica y espectroscopías FTIR, Raman, UV-vis, fluorescencia y EPR y estudios estructurales en caso de obtener monocristales. Se estudiarán la formación, estabilidad, disociación de los complejos obtenidos en solución en condiciones fisiológicas (especie activa) y se los caracterizará mediante espectroscopías UV-vis, fluorescencia, NMR y EPR. La evaluación de la actividad anticancerígena se realizará en estudios in vitro, observando el efecto sobre la viabilidad de células tumorales en cultivo A549, HeLa y HCT-116 (cáncer humano de pulmón, de cérvix, de colon, respectivamente) y células normales HFF y MRC5 (prepucio de neonato y fibroblastos de pulmón respectivamente), mecanismos de acción, biodisponibilidad y estudio de efectos antimetastásicos (adhesión, invasión y migración). La actividad antidepresiva se determinará realizando estudios in vivo en modelos de ratas validados, mediante la prueba de natación forzada en ratas Wistar, prueba del campo abierto y variación de masa corporal. En conclusión, este trabajo será realizado dada las reconocidas actividades farmacológicas de algunos compuestos conteniendo flúor como anticonvulsivos, anticancerígenos, antidepresivos, antiinflamatorios, psicoactivos, etc, y con la finalidad de formar complejos de coordinación con metales de interés biológico que puedan conducir a potenciar y mejorar la bioactividad de los ligandos seleccionados

Antioxidant, DNA cleavage, and cellular effects of silibinin and a new oxovanadium(IV)/silibinin complex

A new complex of the oxovanadium(IV) cation with the flavolignan silibinin has been synthesized and characterized. Vanadium compounds show interesting biological and pharmacological properties and some of them display antitumoral actions. Flavonoids are part of a larger group of antioxidant compounds called polyphenols which may inhibit the proliferation and growth of cancer cells. The antioxidant and antitumoral effects of silibinin and its oxovanadium(IV) complex were investigated. Silibinin acted as a very strong antioxidant and its complexation with oxovanadium(IV) improved this behavior. Besides, the generation of reactive oxygen species (ROS) by this compound was favored in tumoral (UMR106) cells and correlated with the deleterious behavior in the proliferation of this cell line. Conversely, silibinin did not exert any effect on the proliferation of normal osteoblasts (MC3T3E1). The cytotoxic action and ROS generation of the oxovanadium(IV) complex was more effective in tumoral cells. This behavior was not consistent with cleaving DNA of plasmid DNA pA1 because no significant cleaving activity was observed in both cases. These results suggest that the main deleterious mechanisms may take place through cytotoxic effects more than genotoxic actions. A comparison with our own findings on the behavior of other flavonoids and their vanadyl(IV) complex has also been performed.Centro de Química Inorgánic

La importancia de las redes sociales en el ámbito educativo

El auge y propagación de las redes sociales de todo tipo ha alcanzado niveles impensados hace solo unos años. Gracias a los aportes de la denominada Web 2.0 las redes sociales online están ganando terreno frente a otras alternativas de comunicación vía Internet. En las redes sociales, nadie depende de nadie en exclusiva para poder llevar a cualquier otro su mensaje. El emisor no tiene que pasar por otros “nodos” para que su mensaje sea enviado. Si vemos desde un punto estratégico y de enseñanza, los usuarios tienden a pasar más tiempo en las redes sociales más que en cualquier otro sitio, con lo cual son una excelente oportunidad para potenciar el aprendizaje. Las mismas permiten al alumno expresarse por sí mismo, entablar relaciones con otros, así como atender a las exigencias propias de su educación. En consecuencia, es necesario, más bien imprescindible, que las instituciones educativas asuman la tarea de la alfabetización en estos nuevos entornos. En éste artículo intentaremos hacer un análisis de las ventajas en el uso de las redes sociales en la educación, como así también las áreas de impacto de las mismas y sus beneficios.Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI