Los parásitos nematodos producen diversas proteínas solubles que unen lípidos (LBPs) estructuralmente distintas a las del huésped. Las funciones que cumplen se desconocen pero se hipotetiza que estarían involucradas en las funciones típicas internas de organismos multicelulares, como la utilización y transporte de compuestos no solubles, y en externas especializadas. Algunas de estas proteínas participarían en la modificación del entorno local en el tejido del huésped, posibilitando la modulación y la evasión de la respuesta inmune. Entre las LBPs producidas por nematodos se encuentran las FAR (Fatty Acid and Retinol binding proteins), una clase novedosa de proteínas que unen ácidos grasos y retinol. Tienen un tamaño aproximado de 19 kDa y sus estructuras que parecen ser ricas en alfa-hélices aún no han sido completamente dilucidadas. La comprensión del rol que cumple esta familia de proteínas tiene gran interés fisiopatológico ya que podrían desempeñar funciones relevantes en la biología de los parásitos que las producen y dadas las diferencias estructurales que presentarían con respecto a las LBPs de sus huéspedes, servirían como potenciales blancos para el diseño de nuevas terapias antiparasitarias. Con la finalidad de contribuir a la caracterización de las proteínas FAR y avanzar de este modo en la determinación de su función biológica, se llevaron a cabo estudios biofísicos y estructurales que permitieron resolver la estructura de Na-FAR-1 en solución por espectroscopía de resonancia magnética nuclear. Determinándose que consta de once hélices que conforman una cavidad interna de gran tamaño, donde podrían ubicarse ligandos hidrofóbicos. La estequiometría de unión de los complejos formados por Na-FAR-1 estaría dada por cuatro moléculas de ácido oleico por molécula de proteína, pero se limitaría a una única molécula de ligando en el caso del retinol y de los análogos fluorescentes de ácidos grasos empleados para su estudio. A su vez se evidenció que además de los ligandos esperados como ácidos grasos y retinol, esta proteína es capaz de unir fosfolípidos y diacilglicéridos. La amplia diversidad de unión a ligandos, sumada a su localización en el intestino del nematodo, indicarían que podría participar en el direccionamiento hacia los distintos tejidos de los lípidos ingeridos.

En este trabajo se reportan las caracterizaciones estructurales realizadas, mediante experimentos de absorción de rayos X efectuados en el borde K del Ti (4966,4 eV), para identificar el estado del Ti en una serie de seis catalizadores tipo Titanopolisiloxanos. Estos catalizadores presentan una gran actividad en la catálisis homogénea para promover la oxidación de alkenos a epóxidos, por ello se hace imprescindible caracterizar tanto la naturaleza de los sitios activos de Ti como los efectos que sobre ella tiene el método de síntesis empleado. Los catalizadores fueron preparados mediante hidrólisis controlada de precursores de titanio (Ti(OR)4 o TiCl4) y siliconados (PhSiCl o PhSiMet), en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica de Madrid (CSIC, Madrid, España). Los experimentos de absorción de rayos X fueron realizados en el Laboratorio Nacional de Luz Sincrotrón de Campinas (LNLS, San Pablo, Brasil). Mediante el análisis de los espectros XANES (X-ray absortion near-edge structure) se logró una descripción compatible de los centros activos del catalizador (sitios de Ti) con su comportamiento catalítico. Por medio del análisis de componentes principales (PCA) aplicado sobre el conjunto de datos experimentales XANES se determinó la cantidad y tipo de especies presentes en el conjunto de catalizadores. Esto permitió determinar de qué forma el método de síntesis empleado influye en la conformación de la estructura local del Ti y en la eficiencia del catalizador para la selectividad a epóxidos.

El trabajo de tesis consta de tres bloques: 1) la caracterización de dos proteínas (BatA y BatB) codificadas en el genoma de Leptospira interrogans; 2) el estudio del rol de los neutrófilos durante la infección con Leptospira interrogans, utilizando un modelo de leptospirosis murina experimental; 3) el análisis de la relación entre el polimorfismo Arg753Gln del TLR2 humano y la leptospirosis.

Cuando se activa el Metabolón de Transporte Iónico (MTI) formado por el Intercambiador de Na+/H+ (NHE1), la Anhidrasa Carbónica II (ACII) y el Intercambiador de Cl<SUP>-</SUP>/HCO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> (AE3) se estimula la hipertrofia cardíaca (HC). Datos preliminares apoyan la hipótesis de que las proteínas que forman este MTI interaccionan funcionalmente. Sin embargo, todavía existen componentes del metabolón que no han sido identificados. Entre estos componentes se encuentran los co-transportadores de HCO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> (NBC), la Anhidrasa Carbónica IV (ACIV) y XIV (ACXIV). En el presente Trabajo de Tesis Doctoral se propone, por lo tanto, explorar el rol de una de estas proteínas, la ACXIV, en procesos fisológicos y fisiopatológicos en el corazón. Se hipotetiza que AE3 interactúa con la isoenzima ACXIV, tanto física como funcionalmente, formando un MTI que maximiza el flujo de HCO<SUB>3</SUB><SUP>-</SUP> a través de la membrana. Se propone, además, que este metabolón es activado en ciertas condiciones patológicas como la HC.

El grafo de intersección de una familia de conjuntos es un grafo cuyos vértices son los miembros de la familia y la adyacencia es definida por la intersección no vacía de los correspondientes miembros. Los grafos de intersección son bastante conocidos y muy estudiados. Algunas clases de grafos definidas como intersección son hereditarias y pueden ser caracterizadas por subgrafos inducidos prohibidos minimales. Los elementos de las familias y las propiedades que las definen aparecen en varios contextos, modelando diferentes situaciones, inclusive de la vida real, lo que es un incentivo adicional para el estudio de estas clases. Ejemplos clásicos son los grafos de intervalos y los grafos cordales. Un grafo de intervalos es el grafo de intersección de una familia de intervalos en la recta real, o, en forma equivalente, el grafo vértice intersección de una familia de subcaminos de un camino. Llamamos Intervalos a la clase formada por los grafos de intervalos. Un grafo cordal es un grafo sin ciclos inducidos de longitud al menos cuatro. Llamamos Cordal a la clase formada por los grafos cordales. Gavril probó que un grafo es cordal si y sólo si es el grafo vértice intersección de una familia de subárboles de un árbol. Ambas clases han sido cuidadosamente estudiadas en la literatura. Con el fin de definir nuevas clases de grafos representadas por subárboles, se imponen condiciones en los árboles, subárboles y en el tamaño de la intersección. Sean h, s y t enteros positivos; una (h,s,t)-representación de un grafo G consiste de un árbol huésped T y una colección (T_v), siendo v un vértice de G, de subárboles de T, tal que: el grado máximo de T es a lo sumo h; todo subárbol T_v tiene grado máximo a lo sumo s; dos vértices v y w son adyacentes en G si y sólo si los correspondientes subárboles T_v y T_w tienen al menos t vértices en común en T. La clase de grafos que tiene una (h,s,t)-representación es denotada [h,s,t]. Cuando no hay restricción en el grado máximo de T o en el grado máximo de los subárboles, usamos h=∞ y s=∞ respectivamente. De ahí que, [∞, ∞,1] = Cordal y [2,2,1] = Intervalos. Las clases [∞,2,1] y [∞,2,2] son llamadas VPT (vertex intersection graph of paths in a tree) y EPT (edge intersection graph of paths in a tree) respectivamente. VPT y EPT son clases incomparables de grafos. Sin embargo, cuando el grado máximo del árbol huésped es tres la clase de los grafos VPT coincide con la clase de los grafos EPT. Los grafos VPT son útiles en muchas áreas, entre las cuales cabe destacar la genética, arqueología y ecología. Los grafos EPT son usados en aplicaciones de redes, donde el problema de planificación de llamadas no dirigidas en una red que es un árbol es equivalente al problema de colorear un grafo EPT. La red de comunicación está representada como un grafo no dirigido de interconexión, donde cada arista es asociada con una conexión física entre nodos. Una llamada no dirigida es un camino en la red. Cuando la red es un árbol, este modelo es claramente una representación EPT. Colorear el grafo EPT de forma tal que dos vértices adyacentes tengan distintos colores, significa que llamadas no dirigidas que comparten una conexión física tienen que planificarse en distintos momentos. En los últimos años, el estudio de las clases [h,s,t] ha merecido varias publicaciones en la literatura. El mínimo t tal que un grafo dado pertenece a [3,3,t] ha sido estudiado. Se ha demostrado que [3,3,1] = Cordal. Los [4,4,2] grafos han sido caracterizados y se da un algoritmo polinomial para su reconocimiento. Las clases [4,2,2] y [4,3,2] han sido estudiadas. La relación entre diferentes clases de grafos de intersección de caminos en un árbol también ha sido analizada. Gravril mostró que el problema de reconocer a los grafos VPT es polinomial. Por otro lado, el reconocimiento de los grafos EPT es un problema NP-completo. Esta Tesis está organizada de la siguiente forma: El Capítulo 2 contiene definiciones que serán utilizadas en los capítulos siguientes y que son necesarias para entender el texto. En el Capítulo 3 nos enfocamos en las clases [h,2,1] para cualquier h>2 fijo; estas son todas subclases de VPT. Caracterizamos a los grafos [h,2,1] usando el número cromático. Mostramos que el problema de decidir si un grafo VPT dado pertenece a [h,2,1] es NP-completo, mientras que el problema de decidir si el grafo dado pertenece a [h,2,1]-[h-1,2,1] es NP-difícil. Ambos problemas permanecen difíciles aún cuando nos restringimos a la clase VPT ∩ Split. Adicionalmente, presentamos una subclase no trivial de VPT ∩ Split en la cual estos problemas son polinomiales. El caso h=2 no es considerado porque [2,2,1]= Intervalos. Nuestros resultados se aplican para cualquier h>2 fijo, pueden ser vistos como una generalización del caso h=3 el cual coincide con la clase [3,2,1]=[3,2,2]= VPT ∩ EPT = EPT ∩ Cordal. Las clases [h,2,1], son cerradas por subgrafos inducidos, de ahí que cada una puede ser caracterizada por una familia de subgrafos inducidos prohibidos minimales. Tal familia es conocida sólo para h=2 y hay algunos resultados parciales para h=3. En este Capítulo asociamos los subgrafos inducidos prohibidos minimales para [h,2,1] que son VPT con los grafos (color) críticos. Describimos cómo obtener subgrafos inducidos prohibidos minimales a partir de los grafos críticos, más aún, mostramos que la familia de grafos obtenida usando nuestro procedimiento es exactamente la familia de subgrafos inducidos prohibidos minimales para [h,2,1] que son VPT. Esta familia junto con la familia de subgrafos inducidos prohibidos minimales para VPT, es la familia de subgrafos inducidos prohibidos minimales para [h,2,1], con h>2. En el Capítulo 4 caracterizamos la clase [h,2,1] por subgrafos inducidos prohibidos minimales para cada h>2 fijo. Cabe destacar que, tomando h=3, obtenemos una caracterización por subgrafos inducidos prohibidos minimales para la clase VPT ∩ EPT = EPT ∩ Cordal=[3,2,2]=[3,2,1]. En el Capítulo 5 damos una nueva condición necesaria para ser un grafo EPT. Para esto nos basamos en la estructura de los cliques de un grafo EPT. Además, encontramos una nueva familia de subgrafos inducidos prohibidos minimales para la clase EPT. En el Capítulo 6 nos enfocamos en los grafos EPT que pueden ser representados en un árbol con grado acotado. Respondemos negativamente una pregunta que Golumbic, Lypshteyn y Stern dejaron abierta, basándonos en la representación EPT que tienen los ciclos de un grafo EPT. Finalmente, en el Capítulo 7, damos algunas conclusiones y analizamos cuáles son los trabajos futuros que nos gustaría realizar.

La tos convulsa es una enfermedad aguda, respiratoria y altamente contagiosa que a pesar de ser inmunoprevenible, hoy en día es considerada una enfermedad resurgente. Surge entonces la necesidad de aplicar refuerzos de inmunización de forma de prolongar la duración de la inmunidad contra la enfermedad, así como también de mejorar las vacunas actuales de manera tal que no solo ofrezcan una protección duradera en el tiempo sino que también protejan contra cepas circulantes antigénicamente distintas. Es por esto que la inclusión de antígenos expresados por cepas circulantes en las formulaciones vacunales podría ofrecer una mejora en el control de esta enfermedad Por otra parte, ante las vacunas parenterales convencionales, una vacuna mucosal podría ser una alternativa válida para mejorar las vacunas existentes, ya que imita a la infección natural y puede prevenir la colonización de B. pertussis mediante la generación de anticuerpos en la mucosa. Sin embargo, la inducción de una respuesta inmune protectora es difícil de lograr mediante inmunización por vía mucosal con antígenos recombinantes solubles. Es por ésto que el uso correcto de adyuvantes es fundamental a la hora de diseñar vacunas recombinantes administradas por vía de mucosas. En este sentido, se ha demostrado que la subunidad B de la toxina colérica es un potente inmunoestimulador que puede actuar como adyuvante estimulando la respuesta inmune sistémica y de mucosas contra antígenos administrados por vía mucosal, además de ser seguro para su uso en humanos. Con el objetivo de contribuir al desarrollo de una vacuna recombinante acelular para la mejora de la prevención de la infección por B. pertussis, el objetivo general de este trabajo fue generar herramientas moleculares que resulten útiles en el control de la infección causada por B. pertussis. Nuestro trabajo contempló la identificación, caracterización, y la validación de proteínas de B. pertussis como candidatos vacunales así como el estudio de la respuesta del huésped a dichas proteínas. Nuestra hipótesis es que proteínas recombinantes de B. pertussis fusionadas con CTB son buenos candidatos vacunales para ser utilizados por vía mucosal.

La cromatografía de líquidos de alta resolución (HPLC) es sin dudas, una técnica madura, ampliamente usada en laboratorios analíticos, especialmente en el modo de fase inversa. Existe, no obstante, una demanda creciente de métodos rápidos de separación y cuantificación de analitos mediante HPLC, especialmente en laboratorios que deben implementar rutinas de análisis. La disminución en los tiempos de análisis puede lograrse usando columnas más cortas y trabajando a altos caudales, a expensas de la capacidad resolutiva del sistema. Para mantener una capacidad de resolución dada se reduce el tamaño de las partículas de relleno, lo cual limita la longitud de la columna y la velocidad lineal que es posible usar para mantener una caída de presión soportable por un sistema de bomba típico de un equipo HPLC. Estas limitaciones han dado lugar a numerosas investigaciones que permitieron mejoras instrumentales y el desarrollo de nuevos materiales. Entre las mejoras instrumentales se destaca la aparición de una nueva generación de equipos que poseen bombas capaces de proveer fase móvil a caudales razonables y a presiones de más de 1000 atm. Estos instrumentos, que se conocen como U-HPLC o UPLC por “ultra-high pressure liquid chromatography” poseen un costo sumamente elevado, convirtiéndose en poco accesibles en muchos laboratorios. Los estudios y desarrollos de diferentes materiales han dado lugar a las columnas monolíticas en las que una sola pieza altamente porosa (monolito) de material silíceo o polimérico constituye la matriz de la fase estacionaria en reemplazo de las típicas partículas porosas empleadas para desarrollar fases estacionarias. La estructura de este monolito posee una porosidad superior al 80% (en comparación al 60-65% de porosidad total de las columnas basadas en partículas porosas), lo que implica mayores permeabilidades del lecho y, en consecuencia, que se pueda aumentar la velocidad de fase móvil sin que se produzcan grandes caídas de presión. Por otra parte, su estructura macroporosa permite el flujo convectivo de solvente, por lo que el transporte de material hasta la superficie estacionaria resulta más eficiente que el mecanismo difusivo, produciendo menores resistencias a la transferencia de material, esto es, la pérdida de eficiencia a altos caudales no es tan significativa. Otro tipo de material particulado recientemente desarrollado consiste en esferas de sílice compacta (no porosa) de menos de 2 micras cubiertas de una superficie porosa de un espesor de aproximadamente 0,5 micras. Las partículas poseen un diámetro total de algo más de 2,5 micrones. Este material constituye el relleno de la columna cromatográfica, teniendo la ventaja de que la resistencia que ejerce a la aplicación de caudales normales es mucho menor que la de partículas menores a 2 micras. Por otra parte, el hecho de que el intercambio entre las fases ocurra sólo en la “cáscara” porosa, disminuye sensiblemente la resistencia a la transferencia de materia, por lo que las eficiencias serían similares a las de partículas de tamaños inferiores a 2 micrones. Una estrategia diferente en relación con la posibilidad de reducir tiempos de análisis empleando instrumentos convencionales consiste en emplear partículas de sílice de diámetro reducido y simultáneamente aumentar la temperatura de la columna. La consecuencia hidrodinámica es una disminución en la viscosidad del eluyente, con la consecuente disminución en la caída de presión desarrollada, y el aumento en los coeficientes de difusión de los analitos, lo que implica mejoras en la transferencia de materia en fase móvil. Esta estrategia ha sido estudiada en relación con columnas rellenas con material particulado y también con columnas monolíticas a base de sílice. Un objetivo de este trabajo ha sido el de avanzar hacia el desarrollo de metodologías cromatográficas que tiendan a la miniaturización, esto es, métodos de cromatografía de líquidos en los que se reduzcan significativamente los volúmenes de solventes y de muestra a inyectar, y al aumento de la velocidad de análisis, esto es, a reducir tiempos de análisis por muestra, pero empleando instrumentos de cromatografía convencionales con mínimas modificaciones. Entendemos que la disponibilidad de instrumentos de UPLC para lograr estos objetivos no es frecuente en la mayoría de los laboratorios, por lo que es nuestro interés la búsqueda de alternativas más accesibles al desarrollo de métodos rápidos y en escala de micro-LC. En relación con la aplicación de estas metodologías a muestras reales se estudió la separación y análisis de aminoácidos derivatizados con cloruro de FMOC (cloroformiato de 9-fluorenilmetilo), con el fin de tener un método robusto y de bajo costo de análisis de los aminoácidos citrulina, arginina, prolina, glutamina, ácido glutámico y ornitina en fluido plasmático. La posible transferencia del método a laboratorios de rutina implica que los métodos a desarrollar sean robustos y generales, esto es, que el derivado pueda detectarse por uv-visible y por fluorescencia, que el proceso pueda automatizarse, y que se empleen reactivos fácilmente manipulables. Importancia de medir la concentración de citrulina en plasma. En el intestino delgado se produce la absorción de nutrientes y las transformaciones metabólicas en las que el epitelio intestinal cumple un papel fundamental. Entre ellas ocurre la transformación de glutamina en citrulina, la cual es adsorbida hacia el plasma. Los niveles de citrulina circulantes dependen principalmente de la capacidad del intestino en producirla a partir de sus precursores, por lo que se ha propuesto emplear a esta sustancia como un indicador de la funcionalidad enterocitaria. Distintas condiciones que alteren la fisiología de la mucosa intestinal serían potencialmente reflejadas en alteraciones en los niveles de citrulina plasmática. Se ha propuesto en la literatura evaluar los niveles de citrulina plasmática como marcador específico de disfunción intestinal (al igual que se usa creatinina como marcador de disfunción renal o las enzimas TGO/TGP para anomalías a nivel hepático). Sin embargo, hasta el momento no existe acuerdo al respecto dado los resultados informados del dosaje de citrulina en distintas patologías en las que se compromete el tejido intestinal. La determinación de citrulina en plasma desproteinizado se puede realizar por CEC, CE, mediante HPLC, empleando columnas de fase inversa y derivatización pre- o post-columna del grupo amino para su detección. Muchos de estos métodos, poseen procedimientos experimentales complejos. Como reactivos derivatizantes se pueden emplear diversos compuestos, siendo el o-ftaldehído en combinación con 2-mercaptoetanol el descripto con mayor frecuencia. Si bien esta reacción de derivatización es rápida, los derivados formados no son estables, lo que convierte al método en poco robusto. En este trabajo se propuso estudiar la derivatización con FMOC-Cl. El uso de este agente derivatizante permite llevar a cabo reacciones rápidas de condensación con el grupo amino para dar el correspondiente carbamato, a temperatura ambiente; y los derivados obtenidos son estables. Por fluorescencia pueden detectarse niveles de analito de fmol y también, aunque con mayores límites de detección, pueden cuantificarse por absorción UV.

El objetivo de este trabajo es determinar la magnitud, simetría y orientación del tensor GCE por medio de la técnica TDPAC en monocristales y así poder verificar las predicciones de los cálculos realizados con el método FP-LAPW basado en la Teoría de la Funcional Densidad (DFT), estudiar la validez de los distintas aproximaciones realizadas dentro de la DFT y obtener propiedades estructurales y electrónicas del sistema impureza-huésped. A diferencia del estudio en muestras policristalinas, el estudio en monocristales permite obtener adicionalmente la orientación del GCE y teniendo un observable más de comparación, mejorar la confianza en las aproximaciones realizadas en distintos métodos de cálculo. El α-Al<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB> (zafiro), semiconductor de ancho gap, elegido como objeto de estudio en el presente trabajo, es de interés en gran variedad de aplicaciones tecnológicas. Es uno de los óxidos universales como el TiO<SUB>2</SUB> o el SiO<SUB>2</SUB> utilizados como sustratos en catalizadores (en su fase amorfa) y en cristales detectores de radiación, entre otras aplicaciones. Presenta un ancho gap de energía prohibida de 5 eV. Tiene gran aplicación en el campo de la opto-electrónica debido a su transparencia en gran parte del espectro electromagnético (visible y UV) y a su estabilidad térmica; se lo utiliza también en láseres semiconductores y como lente óptica en sistemas láser utilizados en medicina para aislar térmicamente dicho sistema del contacto con el cuerpo. Debido a las propiedades mecánicas del monocristal bajo estudio, es de gran utilidad en aplicaciones aeroespaciales, debido a que el zafiro presenta gran resistencia a esfuerzos de tracción en un gran rango de temperaturas.

Recientemente, la semilla de chía (Salvia hispanica L.) ha sido redescubierta como una importante fuente de ácidos grasos omega-3, proteínas, fibra dietética y antioxidantes, a partir de la cual puede obtenerse aceite con una elevada proporción de ácidos grasos esenciales. Su incorporación en la dieta permite disminuir la incidencia de enfermedades coronarias, refuerza el sistema nervioso; la fibra dietaria es una valiosa alternativa para regular el tránsito intestinal, lo cual ayuda a prevenir la obesidad, el cáncer de colon, así como los elevados niveles de colesterol y de glucosa en sangre. En nuestro país, la creciente expansión de su cultivo en las provincias del noroeste puede representar un aporte tendiente a la diversificación de la producción agrícola con el consecuente impacto socioeconómico en dicha región. Por otra parte, Argentina es uno de los principales productores y exportadores de aceite de girasol (Helianthus annuus L.) y la industria local se destaca por su avanzada tecnología y alta competitividad. Asimismo, el girasol es el segundo cultivo oleaginoso en importancia a escala nacional luego de la soja. El 92% del girasol producido en la Argentina es procesado, siendo exportado el 70% como aceite crudo a granel y harina proteica y el 30% restante como aceite refinado. Los aceites comestibles constituyen un componente importante en nuestra alimentación, cuya variedad y consumo depende de la disponibilidad de cada país y región. La composición de los aceites varía considerablemente en el aporte de ácidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados y particularmente, en el tenor de ácidos grasos omega-6 y omega-3. La nutrición en el mundo occidental se caracteriza por una elevada ingesta de ácidos grasos omega-6 y un bajo consumo de ácidos grasos omega-3, debido mayoritariamente al origen vegetal de los aceites que se producen y al bajo consumo de pescados grasos. De esta forma, la relación omega-6:omega-3 está alejada de la que recomienda la FAO/OMS. En virtud de ello, es posible preparar aceites con relaciones omega-6:omega-3 muy cercanas a las recomendadas, desarrollando productos que contengan mezclas de aceites con una adecuada composición de ácidos grasos. En nuestro país, debido a la gran producción de aceite de girasol, es interesante la revalorización de los subproductos generados en el proceso de extracción y/o refinación del mismo. Entre ellos se encuentran las gomas, constituidas por una mezcla de fosfolípidos, agua y restos de aceite. La posterior deshidratación de las mismas da lugar al subproducto denominado lecitina. Cada fosfolípido constituyente contribuye a la funcionalidad de la lecitina, por lo que la modificación de su estructura y/o de su concentración posibilita ampliar las propiedades funcionales de las mismas. En el Capítulo I se presenta una introducción sobre la chía y el girasol, describiendo el origen y los antecedentes históricos de estas especies, las principales características botánicas, así como la composición química de las semillas y sus respectivos aceites. Además, se describe el proceso de obtención de los aceites vegetales y de la lecitina, la cual es principalmente utilizada como agente emulsificante en la industria alimentaria. Por último, se describen los mecanismos de formación, estabilidad y desestabilización de las emulsiones. En el Capítulo II se detalla el proceso de fraccionamiento de lecitina nativa de girasol, mediante el empleo de diferentes soluciones etanol-agua y distintos niveles de pH del solvente de extracción. Además, se analizan las propiedades funcionales de las fracciones enriquecidas en fosfatidilcolina PC, como agentes emulsificantes de emulsiones O/W. En el Capítulo III se estudia la obtención, caracterización, estabilidad oxidativa y condiciones de almacenamiento más adecuadas de aceites mezcla girasol-chía, los cuales presentan relaciones omega-6:omega-3 acordes a las recomendadas por la FAO/OMS, evaluando la eficiencia de la adición de antioxidantes (extracto de romero, palmitato de ascorbilo y su mezcla) con respecto al deterioro oxidativo de los mismos. Además, se presentan los resultados del análisis sensorial. En el Capítulo IV se evalúa la estabilidad física de emulsiones O/W formuladas con aceites mezcla girasol-chía, lecitinas modificadas de girasol mediante “deoiling” y fraccionamiento (agente emulsificante) y mucílago de chía (agente estabilizante). Finalmente, se exponen las Conclusiones generales obtenidas a partir de este trabajo de Tesis y en base a ellas, las Perspectivas futuras.

La administración tópica de medicamentos en terapias oftalmológicas consiste en colocar el fármaco (generalmente una solución o suspensión) directamente sobre el ojo mediante goteo. Luego de esta aplicación el tiempo de residencia del fármaco en la película lagrimal es generalmente corto, típicamente entre 2 y 5 minutos, y durante este tiempo solamente se absorbe en el tejido corneal entre 1 y 10% de la dosis aplicada. El resto del fármaco es drenado hacia la circulación sistémica junto con la lágrima. Usualmente estas limitaciones son compensadas con la aplicación de dos o más dosis seguidas, espaciadas cada 5 minutos, a fin de alcanzar la dosis terapéutica en el tejido. Según la gravedad de la patología, puede que este procedimiento deba realizarse varias veces al día. Todo este proceso conlleva a que se produzcan fluctuaciones muy marcadas en los niveles del fármaco en los tejidos, pudiendo alcanzarse valores superiores o inferiores a los niveles terapéuticos requeridos. Además, el uso de gotas oculares está asociado a una rápida variación en la velocidad de administración del fármaco a la córnea, lo cual a su vez limita la eficacia del sistema terapéutico. Si bien la administración tópica clásica mediante gotas (colirios) es de fácil aplicación y presenta menos complicaciones potenciales que otros sistemas de administración tópica (inyecciones, insertos, etc.), no es posible tener un control adecuado de la administración del fármaco ya que no permite controlar los niveles alcanzados con sucesivas aplicaciones durante todo el periodo de tratamiento. Por otra parte la absorción sistémica del fármaco a través del drenaje lagrimal genera una distribución del mismo en tejidos no específicos y evita el pasaje por el hígado, pudiendo causar efectos adversos sistémicos importantes, en especial cuando se administran de manera crónica. Con el objetivo de mejorar la absorción del fármaco en el sitio de acción o de absorción específico se han desarrollado estrategias alternativas que permiten aumentar su tiempo de permanencia en el ojo. Estos sistemas se denominan sistemas de transporte y liberación controlada de fármacos y se basan en la posibilidad de localizar el fármaco o la droga justamente en el sitio de acción y suministrar la cantidad necesaria durante el tiempo requerido, con el propósito de mejorar la biodisponibilidad y disminuir los efectos no deseados. Los sistemas de transporte y liberación de medicamentos son diseñados para regular la velocidad de liberación del fármaco, mantener una concentración terapéutica estable en el organismo, y evitar que se produzcan fluctuaciones importantes en sus niveles plasmáticos. En este caso la frecuencia de dosificación disminuye, se reduce el peligro de sobredosificación, se mejora la absorción, se alcanza un mayor tiempo de residencia y se producen menos efectos secundarios. La liberación de la droga a partir de estos sistemas puede ser constante durante un dado período o bien puede estar promovida por la acción de un determinado factor del entorno. Dentro de los sistemas alternativos para la administración de medicamentos oculares se encuentran las formulaciones semisólidas (geles), los ungüentos, los sistemas coloidales, los insertos y las lentes de contacto. Estos sistemas incrementan significativamente la eficiencia de las terapias oculares. Sin embargo presentan algunos inconvenientes como ser: visión borrosa en el caso de geles y ungúentos, problemas de colocación y expulsión, como sucede con los injertos. En el caso de las lentes de contacto, además de prolongar el tiempo de permanencia, también mejora la absorción, ya que su dimensión y ubicación (frente a la córnea) permite un contacto íntimo con la superficie corneal. Además presentan la ventaja de no interferir con la visión del paciente, no son expulsadas del ojo y en general presentan un alto confort. Las lentes de contacto adecuadas para estos fines son las denominadas “blandas” y son fabricadas empleando hidrogeles poliméricos ligeramente entrecruzados y se las conoce como lentes de contacto terapéuticas. Estas lentes de contacto terapéuticas, son preparadas fácilmente como sistemas de liberación mediante la inmersión de la lente en una solución de la droga o principio activo y actuando como reservorio. Las lentes de contacto de hidrogel han sido propuestas desde 1965 como posibles dispositivos para liberación o delivery de drogas. Sin embargo la mayoría de los estudios realizados desde esa fecha apuntan al estudio de la eficiencia que presentan las lentes de contacto blandas, diseñadas para otros fines (corrección óptica) como reservorio de medicamentos. Los inconvenientes que se presentan con las lentes de contacto blandas comerciales como sistemas de liberación controlada es su baja afinidad y capacidad de captar diferentes tipos de fármacos. Asimismo, en los casos donde la carga del fármaco en el hidrogel es adecuada, su mayor limitación radica en que la liberación para algunos fármacos ocurre demasiado rápido como para mantener niveles terapéuticos en las estructuras oculares durante períodos de tiempo suficientemente largos. En los últimos años se ha puesto mayor énfasis en la innovación tecnológica de lentes de contacto diseñados específicamente para sistemas de liberación de fármacos, debido en parte a los avances realizados en la comprensión de los mecanismos involucrados en los procesos de liberación, y al desarrollo y aplicación de nuevas estrategias orientadas a mejorar la capacidad de carga y el desempeño de estos sistemas. El comportamiento ideal de un sistema de liberación controlada o delivery de fármacos debería ser tal que pudiese regular la velocidad de liberación de forma tal de administrar la cantidad apropiada de fármaco, en el lugar adecuado y en el momento necesario. Una estrategia aplicada recientemente en el campo de la tecnología farmacéutica para el desarrollo de sistemas de transporte y liberación controlada de fármacos es el uso de hidrogeles responsivos, materiales con grupos funcionales capaces de modificar su estructura en respuesta a estímulos externos. En este marco, la aplicación de hidrogeles responsivos se basa en la posibilidad de que estos materiales modifiquen sus estructuras ante cambios del entorno, provocados por la presencia de un estado patológico, por requerimientos biológicos fluctuantes o por la aparición de ciertas biomoléculas, y liberen la cantidad apropiada del principio activo (fármaco) en función de la magnitud de ese cambio. La ventaja de emplear estos materiales radica en que se combinan las propiedades características de los hidrogeles con el potencial de regular la captación o liberación de sustancias en respuesta a cambios producidos en el entorno. El objetivo de este trabajo es sintetizar hidrogeles responsivos para su aplicación como sistemas de transporte y liberación de fármacos oculares de forma tal que permitan aumentar los tiempos de permanencia del fármaco en contacto con los tejidos oculares y lograr ejercer un control efectivo en la velocidad de liberación del mismo. Como se expuso previamente, esto permitirá: aumentar la absorción del fármaco, mejorar la biodisponibilidad, minimizar los efectos secundarios, disminuir la frecuencia de dosificación, evitar múltiples aplicaciones por dosis y mejorar el cumplimiento de la pauta terapéutica por parte de los pacientes. Particularmente, en este trabajo la elección del material se orientó hacia la posibilidad de modular la velocidad de liberación del fármaco en respuesta a pequeños cambios en el valor del pH lagrimal. A partir de copolimeros de dos monómeros acrílicos, 2-hidroxietil metacrilato (HEMA) y 2-(diisopropilamino)etil metacrilato (DPA), esperamos obtener un material, que presente por un lado propiedades compatibles para ser uso en la fabricación de lentes de contacto; y por otro lado que posea propiedades pH responsivas que permitan ser utilizados como sistemas para modular la liberación de fármacos y en particular en terapias oftalmológicas. El presente trabajo está organizado en capítulos. En el capítulo I se introduce el tema con una breve exposición de los conceptos generales sobre la administración de fármacos oculares y las vías de absorción. También se definen los sistemas de liberación controlada, sus características, y particularmente se describen las ventajas y desventajas del empleo de lentes de contacto terapéuticas y las posibilidades de emplear sistemas responsivos. En el capítulo II se describe de forma general la síntesis de los hidrogeles y los materiales y métodos empleados para la misma. En el capítulo III se estudian las propiedades fisicoquímicas de los hidrogeles sintetizados empleando diferentes técnicas de caracterización. Se estudian las características espectrales, las propiedades térmicas y las características superficiales. Como caracterización específica para su potencial aplicación se estudian las propiedades ópticas, la humectabilidad, el contenido acuoso y la densidad, a fin de determinar si los mismos son compatibles con su uso como lente de contacto terapéutica. En el capítulo IV se estudia el comportamiento de los copolímeros HEMA/DPA como sistemas de captación y liberación de principios activos, y su capacidad de controlar la velocidad de liberación a través de cambios en el pH del medio. En primer lugar se realiza un estudio sobre la capacidad de incorporar diferentes principios activos en diferentes condiciones de carga (pH y concentración de la solución de carga); en segundo lugar se analizan las interacciones entre algunos principios activos incorporados y la matriz de los polímeros; y en tercer lugar se estudia la capacidad de liberar los principios activos incorporados. A partir de éstos se determinan los tiempos y las cantidades de compuestos liberados en diferentes condiciones de pH y para las distintas composiciones y grados de entrecruzamiento de los hidrogeles. En el capítulo V se detallan las conclusiones generales de este trabajo y en el capítulo IX se plantean actividades y líneas de estudio que pueden ser motivo de trabajos futuros.