Memoria para optar el título de Bioquímico / El musculo esquelético es un tejido de gran plasticidad, capaz de responder y adaptarse a los desafíos físicos y metabólicos impuestos por la actividad contráctil. La respuesta adaptativa, que incluye procesos que llevan a hipertrofia y activación de mecanismos antioxidativos, ha sido asociada a cambios transitorios en la actividad transcripcional de genes específicos. Nuestro laboratorio ha determinado, mediante análisis de microarreglos, que la despolarización con alta concentración de K+ altera la expresión de un número limitado de genes, relacionados principalmente con respuesta a estrés y metabolismo. Los mayores cambios de expresión observados corresponden a los genes que codifican para la Proteína de Shock Térmico 70 (Hsp70) y para Heme Oxigenasa I (Hmox-1). En el musculo esquelético Hsp70 y Hmox-1 son inducidas por una variedad de estímulos estresantes. Hsp70 actúa como chaperona molecular participando en la síntesis, translocación y degradación de proteínas durante episodios de estrés. Además ha sido involucrada en la adaptación hipertrófica, facilitando el apropiado plegamiento de proteínas sintetizadas de novo. Se ha descrito que Hmox-1 ejerce un efecto protector frente al daño ocasionado por radicales libres en varios tejidos, ejerciendo una acción antioxidante durante la contracción muscular. Se desconoce la vía de señalización que lleva a la expresión de Hsp70 y Hmox-1 en el musculo esquelético en respuesta al ejercicio, pero existen evidencias que sugieren que los cambios en la concentración intracelular de Ca2+ estarían participando en este proceso. Estudios previos en células musculares esqueléticas han demostrado que el aumento en la concentración de Ca2+ intracelular, inducida por despolarización, es un evento complejo de al menos dos componentes con cinéticas diferentes. Después de una señal rápida de Ca2+ asociada al acoplamiento excitación-contracción, se presenta una señal lenta de Ca2+, dependiente de inositol-1,4,5-trifosfato (IP3), principalmente asociada a los núcleos celulares. Nuestro grupo ha demostrado que la señal lenta de Ca2+, inducida por despolarización, está involucrada en los eventos tempranos que regulan la expresión génica. El objetivo principal de esta tesis fue investigar los mecanismos moleculares involucrados en la expresión de Hsp70 y Hmox-1 en miotubos de rata sometidos a despolarización. Demostramos que la despolarización induce la expresión de las proteínas Hsp70 y Hmox-1 a las 4 y 6 horas respectivamente, lo que está de acuerdo con los resultados obtenidos por microarreglos. Además observamos un aumento transitorio en el nivel de mRNA de Hsp70, con un máximo a las 2 horas después de despolarizar las células con una alta concentración de K+ o mediante estimulo eléctrico. Este incremento en el nivel de mRNA de Hsp70 es independiente de Ca2+ extracelular. Tanto el quelante de Ca2+ intracelular BAPTA-AM como los inhibidores de la señal lenta de Ca2+, 2-APB y LY294002, disminuyen la expresión del mRNA de Hsp70. La inhibición de la señal rápida de Ca2+, mediante ryanodina, no afecta la inducción de Hsp70. La participación de la señal lenta de Ca2+ en la regulación de la expresión de las proteínas Hsp70 y Hmox-1 fue confirmada mediante inmunofluorescencia. Determinamos que PKC está involucrada en la vía de señalización que induce un aumento en los niveles de mRNA de Hsp70. La despolarización de miotubos en presencia de Go6976, inhibidor de las isoformas de PKC dependientes de Ca2+, inhibe completamente la inducción del mRNA de Hsp70. Nuestros resultados indican que la señal lenta de Ca2+, inducida por despolarización, tiene un papel importante en la activación de vías que acoplan la excitación a la transcripción de genes específicos. Estos hallazgos nos permiten proponer un modelo acerca del mecanismo involucrado en la regulación de la expresión de Hsp70 y Hmox-1 en células musculares sometidas a despolarización. El receptor de dihidropiridina detectaría el cambio de voltaje en la membrana plasmática activando la fosfolipasa C, que mediante hidrolisis de PIP2 produce IP3 y DAG. El IP3 difundiría al citosol favoreciendo la generación de oscilaciones de Ca2+, que activarían a PKC. PKC a su vez fosforilaria al factor transcripcional HSF1, promoviendo su translocación al núcleo y favoreciendo su interacción con secuencias regulatorias HSE, presentes en las regiones promotoras de los genes Hsp70 y Hmox-1

La expansividad de suelos es un fenómeno ampliamente reconocido, al cual se le atribuye una copiosa cantidad de problemas estructurales suscitados a nivel mundial. Precisamente, la incidencia de su comportamiento en los antecedentes históricos registrados, propició una marcada tendencia científica por estudiar los factores desencadenantes, así como encontrar técnicas y/o materiales eficientes para su estabilización. En ese afán, la presente investigación pretende evaluar la contribución del cloruro de potasio en el comportamiento expansivo de suelos arcillosos de alta plasticidad. Para ello, se efectuaron ensayos de identificación mineralógica, caracterización física y determinación del grado de expansión, obteniendo como principal resultado una significativa reducción de los parámetros expansivos del suelo. / Soil swelling is a widely known problem, which is related to a huge number of structural problems all over the world. In fact, due to its negative behavior in structures, which have been recorded many times in preceding documents, experts have focused their aim on studying the factors that made expansive soils extremely dangerous, as well to find techniques and/or materials that assure the efficiency of their stabilization. In that commitment, this investigation pretends to evaluate the effects of potassium chloride in the expansive behavior of high-plasticity clay soils. For this purpose, mineralogical identification, physical characterization and degree of expansion determination tests were made, the results of which mainly express a significant reduction of the swelling characteristics of this type of soils. / Trabajo de investigación

La expansividad de suelos es un tema que ha generado sumo interés entre los especialistas geotecnistas dada la incidencia de su comportamiento en los daños estructurales experimentados históricamente a nivel mundial. Al respecto, numerosos estudios han centrado el foco de su investigación en evaluar la contribución de ciertos aditivos químicos sobre las propiedades de desempeño de los suelos problemáticos en materia, sumiéndose en una búsqueda constante de materiales alternativos sostenibles y eficientes para su estabilización. En este contexto, el presente proyecto de investigación se enfoca en evaluar el efecto de la adición de un agente estabilizador, como el cloruro de potasio KCl, en el grado de expansión de suelos arcillosos con alto potencial de hinchamiento en la Urb. Los Vencedores 2da Etapa, en la ciudad de Talara. Para este fin, se realizaron, en primera instancia, ensayos de identificación mineralógica y caracterización física para una muestra inalterada en bloque (Mib) extraída de la zona de estudio. Adicionalmente, se efectuaron ensayos de determinación del potencial de expansión para muestras patrón y grupos posprueba con niveles de presencia de cloruro de potasio en concentraciones de 2%, 4%, 6% y 8% en peso. Los resultados obtenidos demuestran la efectividad del agente químico propuesto en la inhibición de la expansión de los suelos arcillosos, con un porcentaje de reducción máximo equivalente a 92% para la muestra con 6% de cloruro de potasio, siendo esta la concentración óptima. / The issue of the swelling soils has generated a significant interest among the specialists in geotechnics given the incidence of its behavior in the structural damages ever experienced in history. In this regard, multiple studies have focused their research on evaluation of the contribution of some chemical additives in the development of properties of problematic soils in matter, getting into a constant search of alternative sustainable and efficient materials for its stabilization. In this environment, the present project focuses on evaluate the effect on the addition of a stabilizing agent, like potassium chloride (KCl), in the expansion rate of clayey soils with high swelling potential in “Urb. Los Vencedores 2da Etapa, Talara”. For that purpose, there has been made, for instance, mineralogical identification and physical characterization tests for an unspoilt sample in bulk extracted from the study area. In addition, there were made tests to determinate the swelling potential for pattern samples plus post-tests groups with potassium chloride presence in 2%, 4%, 6% and 8% concentration. Results shown that the chemical agent proposed in the inhibition of swelling clayey soils was effective, with a maximum reduction of 92% for the sampling and 6% of potassium chloride, making this concentration the ideal one. / Tesis