Al momento de iniciar los estudios que dieron lugar a la presente Tesis Doctoral, la identificación de organismos del cBc en nuestro país presentaba serias limitaciones. Los métodos utilizados a nivel hospitalario eran las técnicas bioquímicas de rutina y los estudios de resistencia a antimicrobianos se hacían empleando los métodos de determinación de CIM convencionales. La epidemiología del cBc en Argentina era muy poco conocida y las metodologías de identificación basadas en técnicas de PCR (PCR-recA primers EE) se encontraban limitadas a un solo nosocomio. Asimismo, en los principales centros de atención de FQ del país se registraba en el año 2004 un aumento considerable de aislamientos de bacterias cuya tipificación era compatible con miembros de cBc. Esta situación fue motivo de gran preocupación en los centros de salud debido a que la identificación del cBc, a nivel de género, solía demorar entre 3–7 días debido a la naturaleza de las técnicas fenotípicas disponibles y en consecuencia esto implicaba una retraso en el inicio del tratamiento antimicrobiano y de las prácticas de aislamiento de los pacientes. En este contexto era de suma necesidad contar con un método rápido, económico y confiable que permitiera la identificación de los principales patógenos respiratorios recuperados de muestras de pacientes FQ y en especial de organismos del cBc. Esta situación motivó a Servicios de Bacteriología de hospitales locales (Hospital de Niños y Rossi de La Plata) a requerir de nuestro Instituto la posibilidad de desarrollar nuevas estrategias de identificación de estos organismos. Ese año 2004 se registró un importante aumento en el número de aislados del cBc en una sala de pacientes FQ del Hospital de Niños de La Plata. Los aislados no pudieron ser discriminados a nivel de especie por el servicio de bacteriología local. A partir de esta situación de base los objetivos generales de este trabajo fueron desarrollar métodos rápidos, sencillos y precisos que permitieran la discriminación e identificación de especies estrechamente relacionadas del cBc y de BNF presentes en infecciones pulmonares de pacientes FQ. Para este objetivo se decidió estudiar la aplicación de nuevas tecnologías fisicoquímicas basadas en la espectroscopía FT-IR y la espectrometría de masa MALDI-ToF. Asimismo se consideró evaluar la acción de antimicrobianos comúnmente empleados en el tratamiento de infecciones pulmonares causadas por el cBc empleando la metodología convencional y el modelo de crecimiento en biofilm. En particular se propuso estudiar en detalle los siguientes ítems: 1.- Desarrollar el empleo de la espectroscopía FT-IR y métodos de análisis multivariantes (análisis de cluster y redes neuronales artificiales) como herramienta para la discriminación e identificación de especies pertenecientes al cBc y BNF relevantes en infecciones pulmonares de pacientes con FQ. 2.- Evaluar el uso de la espectrometría de masa MALDI-ToF mediante detección de biomarcadores específicos y análisis multivariante que conduzcan a la discriminación e identificación de especies pertenecientes al cBc y BNF relevantes en FQ. 3.- Determinar el perfil de susceptibilidad a los agentes antimicrobianos de especies del cBc procedentes de centros nosocomiales y del ambiente por test convencionales. 4.- Evaluar el efecto de los agentes antimicrobianos en cultivos en biofilms de aislados clínicos y ambientales del cBc.

En la presente tesis se ha valorado la histamina y sus principales metabolitos, mediante el uso de técnicas de cromatografía de gases y espectrometría de masas. En concreto, se ha desarrollado un nuevo método de análisis, sensible y específico, para obtener un perfil metabólico de la histamina y sus derivados.

Erythropoietin (EPO) is a glycoprotein hormone, the molecule comprises a single polypeptide chain of 165 aminoacids with two disulfide bonds, 1 O-linked (Ser-126), and 3 N-linked (Asn-24, 38, 83) glycans representing about 40 % of the total mass (30 kDa). It is secreted primarily by adult kidneys in response to tissue hypoxia and it is involved in the maturation and ultimately regulation of the level of red blood cells. The recombinant analogue (rhEPO), available since 1989 has found widespread use in the treatment of different diseases. Besides, rhEPO is illicitly used by athletes to boost the delivery of oxygen to the tissue and enhance performance in endurance sports. Current tests to differentiate between endogenous EPO and its recombinant analogues are based on differences in their isoelectric focussing (IEF) profiles and on differences in their molecular weight (SDS-PAGE). In this study, different methods to facilitate the detection of recombinant EPOs and analogues in antidoping control have been developed: A plasmatic EPO immunopurification method; a new screening method based on immunoaffinity techniques to detect the abuse of recombinant erythropietins in urine; and a liquid chromatography-mass spectrometry method that allows to detect the unambiguous differing structure between exogenous EPOs and endogenous, the N-glycolyl-neuraminic acid. / La eritropoetina (EPO) és una hormona glicoproteica formada per una cadena peptídica de 165 aminoàcids que conté dos ponts disulfur, un O-glicà (Ser-126) i tres N-glicans (Asn-24, 38, 83) que representen al voltant d’un 40% de la seva massa molar (~ 30kDa). Es produeix principalment en el ronyó, en resposta a la reducció d’oxigen en el teixits, i estimula l’eritropoesi a la medul·la òssia. La EPO recombinant (rhEPO) s’administra com a fàrmac pel tractament de diferents malalties. També s’ha observat la seva utilització en esportistes amb l’objectiu d’augmentar el nivells d’oxigen als teixits i així incrementar el seu rendiment. Els mètodes que s’utilitzen per diferenciar la EPO orinaria endògena de l’exògena estan basats en diferencies dels seus perfils isoelectroforètics (IEF) o en els seus pesos moleculars (SDS-PAGE). El problema d’aquests mètodes és que són llargs, costosos i només poden utilitzar la orina com a matriu biològica. En aquest estudi, s’ha dut a terme el desenvolupament dels següents mètodes que faciliten la detecció d’EPOs recombinants i anàlegs en el control antidopatge: Un mètode d’immunopurificació d’EPO en plasma; un mètode d’screening ràpid basat en tècniques d’immunoafinitat per detectar l’abús d’ eritropoietines recombinants en orina; i un mètode de cromatografia liquida acoblada a espectrometria de massa que permet detectar una clara diferencia estructural entre la majoria de les EPOs exògenes i la endògena, el N-glicolil-neuraminic àcid.

Desarrolla un método de identificación y cuantificación de cloranfenicol en carnes por cromatografía liquida acoplada a espectrometría de masas LC-MS-MS. Se utilizó el método de cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas tipo tándem Triple Cuadrupolo Masa-Masa (LC-MS/MS), efectuando su validación según lo establecido por las regulaciones internacionales como la Directiva 96/23/EC 2002 Comisión Decisión Unión Europea, para los parámetros de especificidad, límite de detección (LOD), límite de cuantificación (LOQ), precisión intradía e interdia, exactitud, linealidad y recuperación. Se empleó un sistema de extracción en fase sólida para el análisis de las muestras de carne de pollo, mediante cartuchos de Octadecilsilano C18, con carga de 100 mg y 3 mL de volumen, para la detección de los analitos cloranfenicol (CAF) y su estándar interno cloranfenicol deuterado (CAFD5) evidenciándose las transiciones de 320.90→150.96 m/z, por Monitoreo de Reacción Simple (SRM), para el analito cloranfenicol (CAF) y 325.85→ 155.98 m/z, SRM para el estándar interno cloranfenicol deuterado (CAFD5). Los valores obtenidos durante la validación del método establecieron una muy buena especificidad al no obtener pico cromatográfico alguno en los tiempos de retención del analito cloranfenicol (CAF) y su estándar interno, cloranfenicol deuterado (CAFD5), el límite de detección (LOD) fue de 1,0 ng/mL, correspondiente a 0,1 ng/g, límite de cuantificación (LOQ) de 3,0 ng/mL correspondiente a 0,3 ng/g , precisión intradía: control de calidad A (QCA) 19,61%,control de calidad B (QCB) 4,46% y control de calidad C (QCC) 6,87%, precisión interdia: QCA 3,86%, QCB 15,07% y QCC 3,22%, linealidad con un coeficiente de correlación lineal r= 0.9987 y un porcentaje de recuperación para los seis (06) niveles propuestos entre 84,6% y 105,0% De las veinte seis (26) muestras evaluadas procedentes de 4 mercados de distribución de carne de pollo de las ciudades de Lima y Callao, se evidenció que catorce (14) muestras no cumplieron con el Límite Máximo Residual 2 permitido para el antibiótico cloranfenicol en carne pollo definida por la FDA y la Unión Europea ≤ 0,3 ng/g. Se logró desarrollar un método validado capaz de identificar y cuantificar residuos del antibiótico cloranfenicol en muestras de carne de pollo empleando cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas tipo tándem Triple Cuadrupolo Masa-Masa (LCMS/MS). / Tesis

No disponible a texto completo / En este trabajo se desarrolló una metodología analítica empleando la cromatografía gaseosa acoplada a un detector masa-masa (GC-MS/MS) la cual permite la determinación simultánea de 68 contaminantes orgánicos para las familias de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs), bifenilos policlorados (PCBs), difenil éter polibromados (PBDEs) y pesticidas (GC-MS/MS) en matrices acuosas y de sedimento. Además se desarrolló una metodología utilizando la cromatografía líquida acoplada detector de masa-masa que permite la determinación, en las mismas matrices, de 8 pesticidas y 5 alquifenoles junto a sus derivados etoxilados (LC-MS/MS). El tiempo de análisis cromatográfico para ambas técnicas es menor a 26 minutos aproximadamente. Además se desarrollaron técnicas de extracción de estos contaminantes orgánicos en las matrices ambientales. Para muestras acuosas se empleó la extracción líquido-líquido utilizando diclorometano como extractante a pH neutro (para analitos determinados por GC-MS/MS) obteniéndose recuperaciones entre 70-130% y límites de detección entre 0,75-19,8 ng L-1. Por otra parte para analitos determinados por LC-MS/MS se utilizó acetato de etilo a pH 2, obteniéndose recuperaciones entre 74-120% y límites de detección entre 1-63 ng L-1. Para muestras de sedimento se optimizaron las condiciones de extracción asistida por energía de ultrasonido. Para los compuestos determinados por GC, las condiciones óptimas fueron empleando tres ciclos de extracción, a un tiempo de 14 minutos cada uno, utilizando 17 g de muestra y un volumen de solvente de 40 mL de acetona-hexano 1:1 v/v, obteniéndose recuperaciones entre 72-116% y límites de detección entre 0,02-0,19 ng g-1. Para los compuestos determinados por LC-MS/MS, las condiciones óptimas fueron de tres ciclos de extracción de 10 minutos cada uno, utilizando 4 g de muestra y un volumen de solvente de 40 mL de acetonitrilo-agua 95:5 v/v a pH 3, obteniéndose recuperaciones entre 77-109% y límites de detección de 0,25-6,25 ng g-1. Por otra parte, estas metodologías fueron aplicadas en la determinación de los contaminantes orgánicos en la cuenca del río Maipo. Se estableció un conjunto de 29 sitios de muestreo en el río Maipo como en sus afluentes más importantes, que permitió evaluar su comportamiento en distintas épocas del año. La presencia de los diferentes pesticidas cuantificados en los 3 muestreos realizados, se atribuye a la actividad agrícola existente en las zonas y la aplicación de éstos en los cultivos adyacentes. Para la matriz acuosa se cuantificó su presencia entre 10-240 ng L-1 y en sedimento se cuantificó su presencia entre 0,82-2,65 ng g-1. Respecto de los PAHs en muestras acuosas, sólo en el monitoreo de otoño se encontraron valores (entre 180-245 ng L-1) por sobre lo establecido en normas europeas y estadounidenses. La presencia de estos analitos, sin embargo, es difícil de atribuirla a una fuente específica. Para el caso de sedimentos, las concentraciones encontradas de PAHs entre 0,65-6,71 ng g-1 fueron similares a las obtenidas en trabajos efectuados en distintos países, y se atribuye su presencia presumiblemente a la acción de incendios en zonas cercanas a los puntos positivos. La presencia de nonilfenol y sus derivados dietoxilados se atribuye a los desechos de tipo doméstico, debido al uso de lavalozas. No se detectó nonilfenol en la matriz acuosa y los valores obtenidos de los etoxilatos son comparables a los informados en la literatura, destacando el valor encontrado (1-7 μg L-1) en el punto Mapocho, los cuales si se expresan en función de nonilfenol (0,7-4,7 μg L-1) se estaría sobrepasando la normativa europea de calidad de agua para este analito, cuyo valor máximo es de 0,3 μg L-1, lo cual deja en claro la necesidad de normar las concentraciones de este disruptor endocrino. Para la muestra de sedimento se cuantificaron valores para nonilfenol entre 4,2-56,1 ng g-1 y para nonilfenol dietoxilado entre 4,2-10,3 ng g-1. Es importante destacar el hecho que no se detectó la presencia de PCBs ni de PBDEs en las muestras de agua y sedimento del río Maipo.

Ministerio de Ciencia y Tecnología y Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER), proyectos AGF99-0396, BIO-2002-03100 y BIO-2005-00332

El cáncer colorrectal (CCR), hoy en día es una de las neoplasias con mayor incidencia y mortalidad en España. Su etiología es multifactorial, influyendo tanto alteraciones genéticas/epigenéticas como factores ambientales (hábitos, tóxicos, dieta). Estudios demuestran que los programas de cribado actuales como el test inmunológico fecal (FIT), sigmoidoscopia y colonoscopia han disminuido la mortalidad del CCR. Sin embargo, el FIT presenta muchos falsos positivos y negativos, dando lugar a la realización de colonoscopias innecesarias que suponen un gran gasto para la sociedad. Por lo tanto, existe una necesidad de crear un método de detección precoz del CCR no-invasivo y preciso que maximice la correcta identificación de pacientes que tengan que hacerse una colonoscopia y minimice la realización de pruebas innecesarias. Por otro lado, los pacientes con poliposis múltiple de origen desconocido siguen siendo "huérfanos genéticos" hoy en día porque no presentan una mutación constitucional conocida. Por lo tanto la detección de biomarcadores para esta condición también es necesaria. El principal objetivo del primer estudio de la presente tesis doctoral, fue el desarrollo de un método no-invasivo para la detección del CCR mediante el análisis de compuestos orgánicos volátiles (COVs) en heces de pacientes con CCR, adenomas y controles sanos. Los COVs se extrajeron mediante un método y protocolo desarrollado por nuestro grupo de investigación (que está bajo patente) y posterior identificación mediante la cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS). Se analizaron muestras de un total de 64 sujetos. Encontramos que 3 COVs se detectaban a distinta concentración entre los distintos grupos de estudio, siendo las diferencias más significativas entre pacientes con CCR y controles sanos. Tras estudiar el potencial de cada compuesto como posible biomarcador de enfermedad, observamos que dos de los tres COVs presentaban diferencias significativas en la abundancia entre CCR y controles, con una sensibilidad y especificidad elevada sugiriendo su potencial como biomarcadores de enfermedad. El segundo estudio de la presente tesis doctoral, se centra en la poliposis colónica múltiple de origen desconocido. El grupo de pacientes seleccionados carecen de mutaciones en genes como APC y MYH (ya que se considerarían Poliposis Adenomatosa Familiar y Poliposis asociada a MYH). En el estudio se incluyeron un total de 135 sujetos (83 enfermos y 52 controles). Se analizaron niveles séricos de citoquinas inflamatorias mediante ensayos ELISA y diversos factores ambientales (DM, hábito tabáquico, IMC, índice HOMA-IR). En este estudio, se detectó por primera vez una asociación entre interleucinas de las Th17 y la PCR con la presencia de polipósis múltiple. Este resultado no descarta la posible implicación de otros genes en la aparición de los pólipos pero el incremento de la IL-17A, IL-23 e IL-6 pertenecientes a la respuesta mediada por las células Th17, sugiere una asociación de esta vía con la aparición de múltiples pólipos colónicos. Nuestro grupo de investigación está llevando a cabo otro estudio para validar estos resultados. En resumen, ambos estudios detectan distintos biomarcadores que podrían ser útiles para diagnosticar; el CCR en el caso del primer estudio mediante el análisis de diversos COVs y la poliposis múltiple de origen desconocido en el caso del segundo estudio analizando la concentración de las tres interleucinas pertenecientes a la vía Th17.

Physalis peruviana Linnaeus es el nombre botánico de un arbusto nativo del Perú. Su fruto, conocido como aguaymanto, ha ganado gran importancia en el mercado internacional por su sabor, color y valor nutricional. Entre los compuestos bioactivos de importancia, resaltan los ácidos grasos poli-insaturados, carotenoides, tocoferoles y fitoesteroles, todos ellos de naturaleza apolar. En el mercado internacional, el aguaymanto se encuentra como un producto alimenticio comercializado en su forma fresca y deshidratada. Dado que Colombia, Kenia y Sudáfrica son los mayores productores de aguaymanto, los estudios realizados con esta planta se enfocan en ellos. En el Perú, el aguaymanto se produce en varias regiones: Ancash, Ayacucho, Cajamarca, Cuzco, Huánuco, Junín y Arequipa. La composición química del aguaymanto peruano aún no ha sido abordada sistemáticamente. En este estudio se planteó implementar metodología basada en la Resonancia Magnética Nuclear (RMN) para abordar la composición lipofílica del aguaymanto, fresco y deshidratado. Este último producto fue considerado en el estudio, pues el Perú exporta más aguaymanto deshidratado que fresco. Se ha hecho énfasis en la identificación de biomarcadores organolépticos y nutritivos de interés como el β-caroteno y los ácidos grasos presentes en el fruto. La espectrometría de masas fue utilizada para complementar el estudio. / Tesis

El ciclo de carbono en un bosque tropical se completa por la labor de descomposición que llevan a cabo los organismos detritívoros en el suelo del bosque. Estos actúan sobre el mantillo de hojas, ramas y troncos que se acumulan en el suelo. Dependiendo de la composición del bosque, estas tasas varían, y algunos de los factores determinantes más importantes para ver cuánto demora este proceso son el contenido de fenólicos totales, la proporción de carbono-nitrógeno y los tipos de lignina presentes. Se han realizado numerosos estudios sobre las tasas de desaparición de biomasa y análisis simples de contenidos de distintos indicadores en mantillo pero la dinámica de estos procesos de degradación, así como los principales componentes e intermediarios de la misma, aún están en proceso de caracterización. Un buen entendimiento del balance de carbono en todo el sistema es crítico para poder determinar su papel en el cambio climático, ya sea como amortiguadora del mismo, o agravando el problema. En particular, para poder realizar esto, es necesario cuantificar los flujos dominantes de salida y entrada de los grandes almacenes de carbono y el control ambiental de estos flujos. Estos esfuerzos en las diferentes determinaciones dependen, principalmente, de modelos predictivos para lo cual, a su vez, se necesitan estimaciones adecuadas de los principales procesos biológicos del ciclo de carbono como son: la absorción de carbono por fotosíntesis, el crecimiento de las plantas y la degradación de las mismas. Es por ello que este trabajo de investigación tuvo como fin, mediante técnicas analíticas, caracterizar la descomposición de mantillo en bosque evaluando los diferentes marcadores de degradación y ver cómo estos cambian en el tiempo durante el proceso de descomposición. Es así que se estudió la descomposición de dos especies arbóreas de alta importancia biológica: Calophyllum brasiliense Cambess y Bixa arborea Huber mediante la técnica de bolsas de descomposición. Estas fueron dejadas en el suelo del bosque de la Reserva Nacional Tambopata y recolectadas en períodos definidos para luego analizar el contenido de fósforo, calcio, polifenoles totales, taninos condensados, celulosa, hemicelulosa, lignina, carbono y nitrógeno y ver la correlación de cada parámetro con la velocidad de degradación del material vegetal. Se encontraron diferencias significativas en la química de ambas especies, así como en las constantes de descomposición. Se espera que estos resultados puedan ser utilizados en futuras investigaciones y modelos de flujo de carbono en bosques para así tener un mejor entendimiento del balance de carbono y nitrógeno y su papel en el cambio climático.

This thesis investigates the effects of the annealing treatments on the spontaneous emission, radiative lifetime, composition and structure of terbium doped aluminum nitride films deposited on silicon substrates by radio frequency magnetron sputtering. The purpose of this thesis is to determine the Judd-Ofelt intensity parameters from the emission spectrum, in order to calculate the radiative lifetime, branching ratios and spontaneous emission probability. The optimal annealing temperature for the emission of terbium doped aluminum nitride is investigated. The annealing treatment was performed in the temperature range starting from 500 up to 1000°C. Two annealing techniques were investigated: rapid thermal processing and a rather slower quartz tube furnace. Furthermore, two heating approaches were applied: direct heating at 500, 750, 900 and 1000 °C, and multistep heating of 500-750°C, 750-900°C and 900-1000°C. The film was then characterized to determine which conditions resulted in the highest emission of Tb. The film characterization includes the use of X-ray diffraction to study the film’s crystal orientation, Energy dispersive X-ray spectroscopy to determine the film composition, Scanning electron microscopy and Reflection high-energy electron diffraction to resolve the surface morphology and structure of the film respectively. The luminescent intensity and the radiative lifetime were analyzed using cathodoluminescence measurement and Judd-Ofelt analysis. This work shows that the activation of the Tb ions to enhance the emitted cathodoluminescence intensity depends on the structure of the film and the oxygen concentration. The best annealing temperature to produce the highest emitted light intensity in this set of experiments were the single-step heating at 750°C using rapid thermal processing. / En la presente tesis se investiga la influencia del tratamiento térmico en la probabilidad de emisión espontánea, el tiempo de vida radiativa, la composición y la estructura de películas delgadas de nitruro de aluminio dopadas con terbio depositadas sobre substratos de silicio por la técnica de pulverización catódica de radiofrecuencia. La tesis tiene por objetivo aplicar el análisis de Judd-Ofelt usando el espectro de emisión. Se propone un método que utiliza la intensidad de las bandas de transición del espectro de emisión y las ecuaciones de Judd-Ofelt para calcular las propiedades espectrales: tiempo de vida radiativa, tasa de los canales de transición y probabilidad de emisión espontánea. Usando el software Wolfram Mathematica 9.0 se implementa un programa con el método propuesto. Las películas se trataron térmicamente a 500, 750, 900 y 1000 °C. Se investigaron dos técnicas del tratamiento térmico: Tratamiento térmico rápido y Horno tubular de vidrio de cuarzo. Con el tratamiento térmico rápido se usaron dos tipos de calentamiento: calentamiento directo a la temperatura de tratamiento térmico, y calentamiento sucesivo de la película desde la menor hasta la mayor temperatura. El análisis estructural de las películas fue realizada con difracción de rayos X. A nivel de superficie se caracterizó la estructura y la morfología con las técnicas de difracción de electrones reflejados de alta energía y microscopía electrónica de barrido. La luminiscencia fue medida con la técnica de catodoluminiscencia. Las propiedades espectrales fueron calculadas usando el método propuesto. La intensidad de luz emitida se incrementó y luego decayó con la temperatura de tratamiento. La relación entre la intensidad de emisión, la estructura, composición y los parámetros de Judd-Ofelt son mostrados mediante gráficas y tablas. Los resultados obtenidos muestran una mayor activación de los iones de terbio en las películas calentadas directamente a 750°C usando el tratamiento térmico rápido. / Tesis