Surfactantes derivados de aminoácidos como potenciales biocidas y potenciadores de penetración de moléculas terapéuticas a través de la piel : Caracterización de la interacción con membranas modelo

En este trabajo de Tesis Doctoral se obtuvieron, empleando estrategias biocatalíticas, surfactantes derivados de arginina los cuales fueron caracterizadas en relación de sus propiedades de superficie. Dado su naturaleza catiónica, se probó su actividad antimicrobiana y se estudió su mecanismo de acción biocida mediante el uso de un sistema modelo de membrana. Por otro lado, para evaluar su potencial aplicación como potenciadores de penetración de moléculas terapéuticas a través de la piel, se estudió el mecanismo de interacción de los mismos con sistemas modelo de membrana compuestos por una mezcla lipídica que mimetizan al estrato córneo. Para ello se realizaron ensayos con monocapas lipídicas y a su vez se desarrollaron simulaciones de dinámica molecular de dichos sistemas. Por último se evaluó la aplicabilidad de los surfactantes como activadores de borde para la obtención de liposomas ultradeformables.Facultad de Ciencias Exacta

Obtención y purificación de surfactantes derivados de arginina obtenidos por biocatálisis : Caracterización del mecanismo de interacción con eritrocitos

Objetivos generales del plan de trabajo: 1. Llevar a cabo una búsqueda bibliográfica sobre el mecanismo de catálisis enzimática, en particular del uso de proteasas como biocatalizadores en reacciones de condensación de aminoácidos, y específicamente, de su uso para la síntesis de surfactantes derivados de aminoácidos, la purificación de los mismos y caracterización de los distintos mecanismos de interacción de surfactantes con membrana. 2. Obtener adiestramiento en el manejo de procedimientos básicos de laboratorio: a) preparación de soluciones buffer y otros reactivos de uso común, b) cuantificación de proteínas, c) preparación de los biocatalizadores, d) desarrollo de distintas técnicas cromatográficas para hacer seguimientos de la cinética de las reacciones y la purificación de los productos, e) desarrollo de criterios para determinar la pureza y la identidad de los productos obtenidos, f) determinación de las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los productos obtenidos. 3. Desarrollo de criterios para analizar y discutir resultados experimentales. 4. Integrarse adecuadamente a un grupo de trabajo.Facultad de Ciencias Exacta

Surfactantes derivados de arginina : propiedades fisicoquímicas y mecanismo de interacción con membranas biológicas

Se caracterizaron algunas de las propiedades fisicoquímicas de dos surfactantes derivados de arginina, Bz-Arg-NHC10 y Bz-Arg-NHC12, así como su interacción con membranas biológicas utilizando glóbulos rojos humanos (GRH) como sistema modelo. Las medidas de tensión superficial de soluciones de distinta concentración de los surfactantes evidenciaron la capacidad de los mismos de reducir la tensión superficial del agua a un valor constante, mostrando además concentraciones micelares críticas (CMC) definidas. La observación de agregados cilíndricos de Bz-Arg-NHCn a través de microscopía de fuerza atómica, corroboró las predicciones basadas en los valores del parámetro de empaquetamiento. Los estudios de la actividad hemolítica evidenciaron que la solubilización de la membrana de GRH es inducida por los agregados de los surfactantes, ya que sólo se observó lisis celular a concentraciones mayores que sus respectivas CMC. Los cambios morfológicos observados en los GRH expuestos a los surfactantes permitieron apreciar la combinación de dos fenómenos involucrados en el mecanismo hemolítico. Por un lado, la incorporación de monómeros de surfactante en la capa externa de la membrana de los GRH provoca la desestabilización de la misma con la consiguiente formación de equinocitos y liberación de microvesículas. Por el otro, la extracción de los componentes de la membrana, resultante de colisiones con los agregados de los surfactantes, provoca una disminución del área relativa de la capa externa, favoreciendo la aparición de estomatocitosFil: Hermet, Melisa. Universidad Nacional de La Plat

Obtención y purificación de surfactantes derivados de arginina obtenidos por biocatálisis : Caracterización del mecanismo de interacción con eritrocitos

Objetivos generales del plan de trabajo: 1. Llevar a cabo una búsqueda bibliográfica sobre el mecanismo de catálisis enzimática, en particular del uso de proteasas como biocatalizadores en reacciones de condensación de aminoácidos, y específicamente, de su uso para la síntesis de surfactantes derivados de aminoácidos, la purificación de los mismos y caracterización de los distintos mecanismos de interacción de surfactantes con membrana. 2. Obtener adiestramiento en el manejo de procedimientos básicos de laboratorio: a) preparación de soluciones buffer y otros reactivos de uso común, b) cuantificación de proteínas, c) preparación de los biocatalizadores, d) desarrollo de distintas técnicas cromatográficas para hacer seguimientos de la cinética de las reacciones y la purificación de los productos, e) desarrollo de criterios para determinar la pureza y la identidad de los productos obtenidos, f) determinación de las propiedades fisicoquímicas y biológicas de los productos obtenidos. 3. Desarrollo de criterios para analizar y discutir resultados experimentales. 4. Integrarse adecuadamente a un grupo de trabajo.Facultad de Ciencias Exacta

SURFACTANTES DERIVADOS DE AMINOÁCIDOS COMO POTENCIALES POTENCIADORES DE PENETRACIÓN DE MOLÉCULAS TERAPÉUTICAS A TRAVÉS DE LA PIEL. CARACTERIZACIÓN DE LA INTERACCIÓN CON MEMBRANAS MODELO

La administración tópica de moléculas terapéuticas presenta numerosas ventajas frente a métodos convencionales, pero se ve dificultada por la naturaleza de barrera de la piel otorgada principalmente por el estrato córneo (SC). Los potenciadores de penetración (PP) son sustancias que pueden alterar de forma reversible la organización de los lípidos del SC, aumentando su permeabilidad. Sin embargo, la toxicidad asociada a la mayoría de ellos ha estimulado la búsqueda de compuestos más seguros. Los surfactantes, especialmente los derivados de aminoácidos resultan una opción interesante ya que mimetizan compuestos naturales, poseen baja irritabilidad y toxicidad, y alto biodegradabilidad. Además, al ser obtenidos mediante calálisis enzimatica empleando peptidasas, se usan tecnologías de bajo impacto ambiental en su producción. El objetivo general del plan es lograr una mayor comprensión de la interacción de surfactantes derivados de arginina con diferentes sistemas modelo de membrana a fin de evaluar su potencial efecto como PP. En nuestro laboratorio se han sintetizado surfactantes catiónicos derivados de arginina empleando papaina adsorbida sobre poliamida como biocatalizador. Se caracterizaron algunas propiedades fisicoquímicas de los mismos, así como la interacción de uno de ellos, Bz-Arg-NHC10, con diferentes sistemas modelo de membrana. La concentración micelar crítica (CMC), tanto en agua como en buffer, fue determinada mediante medidas de tensión superficial. Se obtuvieron menores valores de CMC a mayor largo de cadena hidrocarbonada y además, para cada surfactante el valor medido en agua fue mayor que el medido en buffer. A través distintas metodologías se estudió la interacción de Bz-Arg-NHC10 con varios sistemas de membrana: vesículas multilamelares, monocapas y bicapas soportadas, compuestos por dipalmitoilfosfatidilcolina (DPPC). Mediante el uso de monocapas de Langmuir se vio que Bz-Arg-NHC10 fue capaz de insertarse hasta una presión crítica de 59,6 mN/m, con lo cual podría insertase en membranas biológicas. Los ensayos de DSC revelaron que el mismo puede alterar ligeramente la fluidez de bicapas de DPPC. Por medio de AFM se observó el efecto de Bz-Arg-NHC10 sobre bicapas soportadas resultando en una remoción parcial de lípidos, principalmente en defectos y/o bordes de la bicapa, a bajas concentraciones y una remoción total de la bicapa al incrementar la concentración de surfactante. En los experimentos de SPR se observó adsorción de Bz-Arg-NHC10 sobre la bicapa o remoción de lípidos, a bajas o altas concentraciones de DPPC respectivamente, consistente con las observaciones en imágenes de AFM. Los efectos fueron mayores a mayor concentración de surfactante, esto sugeriría que no solo los monómeros, a través de la inserción y saturación de la membrana con consecuente liberación de micelas mixtas, sino que también los agregados de surfactante, al colisionar con la membrana y extraer lípidos, son responsables de la ruptura de la membrana

Caracterización de las propiedades fisicoquímicas y del mecanismo de interacción con membranas biológicas de surfactantes derivados de arginina

Se caracterizaron algunas propiedades fisicoquímicas de dos surfactantes derivados de arginina, Bz-Arg-NHC10 y Bz-Arg-NHC12, así como su interacción con membranas biológicas utilizando glóbulos rojos humanos (GRH) como sistema modelo. Dichos compuestos fueron capaces de reducir la tensión superficial del agua a un valor constante, y mostraron además concentraciones micelares críticas (CMC) definidas. La observación de agregados cilíndricos de Bz-Arg-NHCn a través de microscopía de fuerza atómica corroboró las predicciones basadas en los valores del parámetro de empaquetamiento. Los estudios de la actividad hemolítica evidenciaron que la solubilización de la membrana de GRH es inducida por los agregados de los surfactantes, ya que solo se observó lisis celular a concentraciones mayores que sus respectivas CMC. Los cambios morfológicos observados en los GRH expuestos a los surfactantes demostraron la existencia de dos fenómenos involucrados en el mecanismo hemolítico: la incorporación de monómeros de surfactante en la capa externa de la membrana de los GRH, que provoca su desestabilización con la consiguiente formación de equinocitos y liberación de microvesículas, y la extracción de los componentes de la membrana, resultante de colisiones con los agregados de los surfactantes, lo que provoca una disminución del área relativa de la capa externa y favorece la aparición de estomatocitos.Trabajo presentado por el Centro de Investigación de Proteínas Vegetales (CIProVe

SURFACTANTES DERIVADOS DE ARGININA: PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS Y MECANISMO DE INTERACCIÓN CON MEMBRANAS BIOLÓGICAS

Se caracterizaron algunas de las propiedades fisicoquímicas de dos surfactantes derivados de arginina, Bz-Arg-NHC10 y Bz-Arg-NHC12, así como su interacción con membranas biológicas utilizando glóbulos rojos humanos (GRH) como sistema modelo. Las medidas de tensión superficial de soluciones de distinta concentración de los surfactantes evidenciaron la capacidad de los mismos de reducir la tensión superficial del agua a un valor constante, mostrando además concentraciones micelares críticas (CMC) definidas. La observación de agregados cilíndricos de Bz-Arg-NHCn a través de microscopía de fuerza atómica, corroboró las predicciones basadas en los valores del parámetro de empaquetamiento. Los estudios de la actividad hemolítica evidenciaron que la solubilización de la membrana de GRH es inducida por los agregados de los surfactantes, ya que sólo se observó lisis celular a concentraciones mayores que sus respectivas CMC. Los cambios morfológicos observados en los GRH expuestos a los surfactantes permitieron apreciar la combinación de dos fenómenos involucrados en el mecanismo hemolítico. Por un lado, la incorporación de monómeros de surfactante en la capa externa de la membrana de los GRH provoca la desestabilización de la misma con la consiguiente formación de equinocitos y liberación de microvesículas. Por el otro, la extracción de los componentes de la membrana, resultante de colisiones con los agregados de los surfactantes, provoca una disminución del área relativa de la capa externa, favoreciendo la aparición de estomatocitos

Surfactantes derivados de arginina: propiedades fisicoquímicas y mecanismo de interacción con membranas biológicas

Se caracterizaron algunas de las propiedades fisicoquímicas de dos surfactantes derivados de arginina, Bz-Arg-NHC10 y Bz-Arg-NHC12, así como su interacción con membranas biológicas utilizando glóbulos rojos humanos (GRH) como sistema modelo. Las medidas de tensión superficial de soluciones de distinta concentración de los surfactantes evidenciaron la capacidad de los mismos de reducir la tensión superficial del agua a un valor constante, mostrando además concentraciones micelares críticas (CMC) definidas. La observación de agregados cilíndricos de Bz-Arg-NHCn a través de microscopía de fuerza atómica, corroboró las predicciones basadas en los valores del parámetro de empaquetamiento. Los estudios de la actividad hemolítica evidenciaron que la solubilización de la membrana de GRH es inducida por los agregados de los surfactantes, ya que sólo se observó lisis celular a concentraciones mayores que sus respectivas CMC. Los cambios morfológicos observados en los GRH expuestos a los surfactantes permitieron apreciar la combinación de dos fenómenos involucrados en el mecanismo hemolítico. Por un lado, la incorporación de monómeros de surfactante en la capa externa de la membrana de los GRH provoca la desestabilización de la misma con la consiguiente formación de equinocitos y liberación de microvesículas. Por el otro, la extracción de los componentes de la membrana, resultante de colisiones con los agregados de los surfactantes, provoca una disminución del área relativa de la capa externa, favoreciendo la aparición de estomatocitos.Universidad Nacional de La Plat

Bioextensión : sembrando ciencia en la escuela

En Argentina existen al menos 16000 escuelas rurales, 1100 escuelas de frontera y aproximadamente 50000 escuelas en barrios de bajos recursos. Muchas de ellas presentan carencias o limitaciones en cuanto a la comunicación, al acceso y al suministro de gas y electricidad, sin olvidar las problemáticas edilicias, sanitarias y de nutrición con las que los alumnos y docentes tienen que convivir a diario. Las universidades, a través de sus actividades de extensión deben participar activamente en la profundización de la democracia, en defensa de la diversidad cultural y en la lucha contra la exclusión social, promoviendo diálogos entre el saber científico que produce la universidad y los saberes populares. En este sentido, nuestro desafío es trasladar nuestras experiencias y conocimientos, fomentando la implementación y difusión de herramientas educativas para docentes y alumnos, a través de procesos de formación continua, con el fin de facilitar y posibilitar progresos y avances en relación a la enseñanza de las ciencias en los colegios y la comunidad. "Bioextensión: sembrando ciencia en la escuela" es un proyecto educativo que propone el acercamiento de la Universidad a colegios secundarios del interior de la provincia de Buenos Aires (Argentina), principalmente en zonas rurales y de bajos recursos. A través de actividades de articulación, se plantea colaborar en el desarrollo y ejecución de experiencias prácticas, generando espacios creativos e inclusivos que cultiven la curiosidad y fomenten el interés de los alumnos por las ciencias, invitándolos a descubrir que poseen el potencial para ser futuros alumnos de las carreras científicas que ofrece la UNLPFil: Cotabarren, Juliana. Universidad Nacional de La PlataFil: Hermet, Melisa. Universidad Nacional de La PlataFil: Fernández, Agustina. Universidad Nacional de La PlataFil: Salese, Lucía. Universidad Nacional de La PlataFil: Cimino, Cecilia. Universidad Nacional de La Plat

Surfactantes derivados de arginina: propiedades fisicoquímicas y mecanismo de interacción con membranas biológicas

Se caracterizaron algunas de las propiedades fisicoquímicas de dos surfactantes derivados de arginina, Bz-Arg-NHC10 y Bz-Arg-NHC12, así como su interacción con membranas biológicas utilizando glóbulos rojos humanos (GRH) como sistema modelo. Las medidas de tensión superficial de soluciones de distinta concentración de los surfactantes evidenciaron la capacidad de los mismos de reducir la tensión superficial del agua a un valor constante, mostrando además concentraciones micelares críticas (CMC) definidas. La observación de agregados cilíndricos de Bz-Arg-NHCn a través de microscopía de fuerza atómica, corroboró las predicciones basadas en los valores del parámetro de empaquetamiento. Los estudios de la actividad hemolítica evidenciaron que la solubilización de la membrana de GRH es inducida por los agregados de los surfactantes, ya que sólo se observó lisis celular a concentraciones mayores que sus respectivas CMC. Los cambios morfológicos observados en los GRH expuestos a los surfactantes permitieron apreciar la combinación de dos fenómenos involucrados en el mecanismo hemolítico. Por un lado, la incorporación de monómeros de surfactante en la capa externa de la membrana de los GRH provoca la desestabilización de la misma con la consiguiente formación de equinocitos y liberación de microvesículas. Por el otro, la extracción de los componentes de la membrana, resultante de colisiones con los agregados de los surfactantes, provoca una disminución del área relativa de la capa externa, favoreciendo la aparición de estomatocitos.Universidad Nacional de La Plat