Ciencia y Tecnología

Staurosira patagonica sp. nov., a new diatom (Bacillariophyta) from southern Argentina, with a discussion on the genus Staurosira Ehrenberg

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Staurosira patagonica sp. nov., a new diatom (Bacillariophyta) from southern Argentina, with a discussion on the genus Staurosira Ehrenberg García, María Luján; Maidana, Nora Irene; Ector, L.; Morales, E.A. We present a detailed morphological analysis by light and scanning electron microscopy of Staurosira patagonica sp. nov. from quaternary sediments of Maar Magallanes and recent sediments of the shallow lake Laguna Toro, both in Santa Cruz Province, Argentinian Patagonia. While the valve outline of this new taxon resembles Staurosira incerta, S. construens and Pseudostaurosira pseudoconstruens, it presents features (e.g., fl at valve surface, bifurcate volae and radiate striae) that set it apart from them. Staurosira patagonica sp. nov. is smaller than other small fragilarioids species. We also discuss the main characteristics of Staurosira, we provide a list of species currently included in it, and we propose several new combinations accordingly with current concepts of araphid diatom genera.

Cyclostephanos salsae and Placoneis patagonica, two new diatoms (Bacillariophyta) from Laguna Cháltel in southern Patagonia, Argentina

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Cyclostephanos salsae and Placoneis patagonica, two new diatoms (Bacillariophyta) from Laguna Cháltel in southern Patagonia, Argentina Maidana, Nora Irene; Aponte, Gustavo A.; Fey, Michael; Schäbitz, F.; Morales, E.A. Two new diatom species, Cyclostephanos salsae and Placoneis patagonica found in plankton, superfi cial sediments and quaternary lacustrine sediment samples from Laguna Cháltel, Southern Argentina, are described. The detailed morphology of these two taxa is examined using both light (LM) and scanning electron microscopy (SEM). The main morphological features that distinguish C. salsae sp. nov. are the raised central area without fultoportulae and with scattered areolae, and the presence of some interstriae bifurcated on the valve mantle, bearing one fultoportulae in one of the forks. The variable, sometimes asymmetrical outline and the irregularly spaced central striae are the main morphological features of P. patagonica sp. nov. The relationships of these two new taxa with morphologically similar species and their ecological affi nities are discussed.

Acute toxicity of tributyltin to encapsulated embryos of a marine gastropod

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Acute toxicity of tributyltin to encapsulated embryos of a marine gastropod Averbuj, Andres; Primost, Monica Angelina; Giulianelli, Sebastian Jesus; Bigatti, Gregorio The marine gastropod Buccinanops globulosus is known to have high imposex incidence in areas moderately polluted by tributyltin (TBT). Acute toxicity was previously studied in adults but no information is known about embryonic intracapsular development. To estimate the potential effects of organotin pollution on the progeny of B. globulosus, acute toxicity tests were conducted on encapsulated and excapsulated pre-hatching embryos. The lethal median concentration estimated for 96 h (LC50 96 h) in B. globulosus excapsulated embryos was 196.70 µg TBTCl L−1, while in encapsulated embryos it was 2951.28 µg TBTCl L−1. The LC50 96 h was 15-fold higher for encapsulated embryos compared to excapsulated embryos, denoting egg capsule protection against pollutants from the external environment. Our results show that TBT pollution can have significant effects in molluscs other than the chronic effect of imposex.

Modeling the Impact of the Type of Cutting and Storage Temperature on the Bioactive Compound Content, Phenylpropanoid Metabolism Enzymes and Quality Attributes of Fresh-Cut Strawberries

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Modeling the Impact of the Type of Cutting and Storage Temperature on the Bioactive Compound Content, Phenylpropanoid Metabolism Enzymes and Quality Attributes of Fresh-Cut Strawberries Van de Velde, Franco; Fenoglio, Cecilia Lorena; Piagentini, Andrea; Pirovani, Maria Elida The aim of this work was to model the effect of the type of cutting (whole without hull, halved, and quartered), storage temperature (2, 6, and 13 °C) and time on the changes of bioactive compounds, phenylpropanoid metabolism enzyme activities, and quality attributes of fresh-cut strawberries. The effect of increasing the intensity of wounding revealed an activation of the phenylalanine ammonia lyase (PAL) enzyme, with the consequent synthesis of phenolic compounds. Results revealed that quartered strawberries stored at 2 °C for 15 days accumulated up to 22% more phenolics than whole strawberries. The changes on quality parameters (soluble solids, pH, and color), total anthocyanins, and polyphenol oxidase were adequately fitted with zero order kinetic. All rate constants of these attributes, except for anthocyanins, fitted appropriately with Arrhenius equation. Changes on total phenolic contents and on PAL activity were fitted with a consecutive reaction mechanistic kinetic model. The rate constants of phenolics kinetic showed no dependence with temperature. However, rate constants of PAL activity fitted appropriately with Arrhenius equation. This global study offers a better understanding of the effects of processing and storage conditions on general quality, bioactive compounds, and phenylpropanoid metabolism enzymes of fresh-cut strawberries.

Classification of collaborative behavior from free text interactions

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Classification of collaborative behavior from free text interactions Berdun, Franco Daniel; Armentano, Marcelo Gabriel; Berdun, Franco Daniel; Mineo, Martin In a computer-supported collaborative work (CSCW) environment, a group of people can work together to fulfill a given assignment. In this context, collaborative problems might naturally arise. The detection of these problems is extremely important for teachers or team leaders to help the team members to improve their collaborative skills and the resolution of the collaboration problems. The observation and analysis of the interaction process of several groups is a time-consuming and difficult task for any teacher or team leader. In this article, we propose a multi-phase classification approach to automatically classify free text observed form the chat of a CSCW environment into different collaborative categories of behavior. We obtained promising results that can be used to help teachers or team leaders with the interaction process analysis in order to focus only in the resolution's actions of the problems that might arise.

Experimental and theoretical study on the structural, electrical and optical properties of tantalum-doped ZnO nanoparticles prepared via sol-gel acetate route

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Experimental and theoretical study on the structural, electrical and optical properties of tantalum-doped ZnO nanoparticles prepared via sol-gel acetate route Richard, Diego; Romero, Mariano; Faccio Sgiorovello, Ricardo Juan Pure and Ta-doped ZnO were prepared by the sol-gel method in acetic medium using different annealing temperature treatments. The effects of low Ta doping on the crystallinity and electrical properties of ZnO nanoparticles were analyzed by means of X-ray diffraction and micro-Raman, UV–visible, and impedance spectroscopies. We also performed first principles calculations in order to study the predicted changes in the structural, vibrational and electronic properties induced by the inclusion of the impurities, and to complement the experimental measurements. We showed that above thermal treatments at 600 °C the precursor samples take the hexagonal wurtzite ZnO phase with high crystallinity. For the doped samples, we found that the synthesizing method has good Ta doping efficiency of the ZnO host structure. Also, Ta doping substantially decreases the resistivity compared to pure ZnO. These results confirm that Ta impurities can substitute Zn atoms and act as donor impurities in the host semiconductor.

S-layer glycoprotein from Lactobacillus kefiri CIDCA 8348 enhances macrophages response to LPS in a Ca+2-dependent manner

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S-layer glycoprotein from Lactobacillus kefiri CIDCA 8348 enhances macrophages response to LPS in a Ca+2-dependent manner Malamud, Mariano; Carasi, Paula; Freire, Teresa; Serradell, María de los Ángeles The S-layer is a (glyco)-proteinaceous envelope constituted by self-assembled subunits that form a two-dimensional lattice covering the surface of different species of Bacteria and Archaea. It could be considered as one of the most abundant biopolymers in our planet. Because of their unique self-assembly features, exhibiting repetitive identical physicochemical properties down to the subnanometer scale, as well as their involvement in specific interactions with host cells, the S-layer proteins (SLPs) show a high potential application in different areas of biotechnology, including the development of antigen carriers or new adjuvants. The presence of a glycosylated SLP on potentially probiotic Lactobacillus kefiri strains was previously described by our research group. In this study, we aim to investigate the role of carbohydrates present in the SLP from L. kefiri CIDCA 8348 (SLP-8348) in their internalization by murine macrophages, as well as to analyze their immunomodulatory capacity and their effect on LPS-stimulated macrophages. RAW 264.7 cells internalized the SLP-8348 in a process that was mediated by carbohydrate-receptor interactions since it was inhibited by glucose, mannose or EGTA, a Ca+2 chelating agent. These results correlated with the recognition of SLP-8348 by ConA lectin. We further show that while SLP-8348 was not able to induce the activation of macrophages by itself, it favored the LPS-induced response, since there was a significant increase in the expression of surface cell markers MHC-II, CD86 and CD40, as well as in IL-6 and IL-10 expression at both transcript and protein levels, in comparison with LPS-stimulated cells. The presence of EGTA completely abrogated this synergistic effect. Taken together, these results strongly suggest the involvement of both glycosidic residues and Ca+2 ions in the recognition of SLP-8348 by cellular receptors on murine macrophages. Moreover, these results suggest the potentiality of the SLP-8348 for the development of new adjuvants capable of stimulating antigen presenting cells by interaction with glycan receptors.

LXR activation increases the expression of GnRH AND αMSH in the rat hypothalamus in vivo

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LXR activation increases the expression of GnRH AND αMSH in the rat hypothalamus in vivo Kruse, Maria Sol; Suarez, Lucas Gabriel; Coirini, Hector Liver X receptors (LXR) are important transcription factors involved in the regulation of carbohydrate and lipid metabolism. Recently, we described LXR receptors expression in the hypothalamus but their function in this brain area remains unknown. Here, we evaluated the function of LXR on the expression of factors produced in the hypothalamus in vitro and in vivo by Western blotting and immunocytochemistry. More precisely we studied the expression of GnRH and GHRH, αMSH and NPY in male Sprague-Dawley rats. The effects of two synthetic LXR agonists, T0901317 and GW3965, were first tested in vitro. Hypothalamic explants were treated with either T0901317 or GW3965 (10 μM) for 2, 4, 6 and 8 h. As a positive control the cholesterol ABCA1 and glucose GLUT2 transporters were used. No changes were observed in the expression of the factors evaluated in vitro. The effects of the LXR agonists were then tested in vivo. Rats were injected ICV into the third ventricle with either T0901317 or GW3965 (2.5 μg/5 μL ICV) and after 3.5 h or 24 h the hypothalami were dissected out and rapidly frozen for analysis. αMSH and GnRH expression was significantly increased after 3.5 h of T0901317 treatment. Anterior/posterior hypothalamic ratio increases for αMSH expression and decreases for GnRH expression after 24 h of LXR activation. Altogether these results show that LXR activation affects the expression of GnRH and αMSH, suggesting that LXR in the hypothalamus is capable of modulating hypothalamic responses related to appetite, sexual behavior and reproductive functions.

Participación del ácido lisofosfatídico en la angiogénesis del trofoblasto humano de primer trimestre

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Participación del ácido lisofosfatídico en la angiogénesis del trofoblasto humano de primer trimestre Beltrame, Jimena Soledad El establecimiento de la preñez depende de una adecuada coordinación entre diferentes procesos vasculares que ocurren en la interfase materno-fetal. En las etapas tempranas, el trofoblasto extravelloso invasor cumple un rol crítico ya que reemplaza a las células endoteliales de los vasos remodelando las arterias espiraladas uterinas. Durante este proceso, el trofoblasto adquiere un fenotipo endotelial y tapiza las arterias espiraladas del útero transformando los vasos musculares rígidos en sacos sinusoidales flácidos. Este remodelado es fundamental ya que de él depende la formación de la placenta y la llegada de oxígeno y nutrientes al embrión en crecimiento. Se ha postulado que defectos en este mecanismo podrían contribuir a la disfunción placentaria provocando complicaciones obstétricas como las fallas implantatorias o la preclampsia. En nuestro laboratorio estudiamos el rol de mediadores lipídicos en los procesos que tienen lugar en la interfase materno-fetal. En particular, teniendo en cuenta resultados propios y de otros grupos de investigación, en este proyecto nos propusimos investigar el rol del ácido lisofosfatídico (LPA), un potente mensajero de origen lipídico que ejerce su función a través de 6 receptores (LPA1-6). El estudio de la participación del LPA en la implantación del blastocisto, ha puesto de manifiesto el rol preponderante del receptor LPA3 en las primeras etapas de la gestación4-6. Sin embargo, el papel del LPA en la adquisición del fenotipo endovascular del trofoblasto humano de primer trimestre, así como en la transformación de la vasculatura uterina durante las etapas tempranas de la gestación, aún no han sido estudiados. Por lo tanto, el objetivo general del presente trabajo es investigar el rol del LPA en la angiogénesis de la interfase maternofetal durante la gestación temprana. Dada la imposibilidad ética de estudiar el proceso de implantación en humanos, necesariamente se debe recurrir a modelos experimentales in vitro (cultivos de líneas celulares) e in vivo (animales de laboratorio). Por lo tanto, en el presente trabajo adoptamos dos estrategias experimentales. En el primer diseño, utilizamos una línea celular de trofoblasto humano de primer trimestre, HTR-8/SVneo (H8), para investigar la acción in vitro del LPA en la respuesta endovascular del trofoblasto. En el segundo, hembras de la cepa Wistar en día 5 de gestación recibieron una dosis única intra-uterina de un antagonista selectivo del LPA3 (DGPP 0.1 mg/kg). Mediante este diseño experimental in vivo investigamos la participación del LPA endógeno y su receptor LPA3 en diferentes aspectos de la fisiología vascular uterina durante la implantación embrionaria. Observamos que la el LPA induce la formación de túbulos, la migración y la proliferación del trofoblasto humano de primer trimestre, indicando que este mediador lipídico promueve la angiogénesis in vitro del trofoblasto en la interfase materno-fetal. Utilizando antagonistas selectivos de los diferentes subtipos de receptores de LPA, observamos que la formación de túbulos está mediada por el LPA3. Este nuevo rol del LPA en las funciones del trofoblasto implica la participación de las vías de la ciclooxigenasa-2 (COX-2) y de la óxido nítrico sintasa inducible (iNOS), siendo el óxido nítrico el último efector en esta cascada de señalización. Además, estudiamos la expresión de diferentes mediadores angiogénicos (VEGF-C, IL-8, IL-6) y observamos que el LPA incrementa la expresión del mRNA de IL-6, y que la liberación de esta citoquina al sobrenadante de cultivo media el efecto del LPA sobre la angiogénesis del trofoblasto. Las hormonas esteroideas, estradiol y progesterona, funcionan como grandes orquestadoras de los procesos que tienen lugar en el sitio de implantación durante las primeras etapas de la gestación. Observamos que la incubación con estradiol y progesterona promueve el fenotipo endovascular del trofoblasto y que este efecto está mediado por el receptor LPA3. La interacción del trofoblasto con el endotelio es fundamental durante el remodelado de las arterias espiraladas. Por lo tanto, decidimos investigar si la adquisición del fenotipo endovascular del trofoblasto inducido por LPA, modula el comportamiento de las células endoteliales. Para ello, utilizamos medios condicionados provenientes de ensayos de tubulogénesis de las células H8 incubadas con LPA. Observamos que estos sobrenadantes promueven la migración de las células endoteliales (línea EA.hy926). Esta interacción trofoblasto-endotelio ocurre por la secreción de factores solubles que involucran los productos de las vías de la COX-2, la iNOS y la IL-6. Por último, observamos que el bloqueo farmacológico in vivo del receptor LPA3 aumenta la reabsorción embrionaria en ratas (~60%), lo que se correlaciona con defectos en la macro y microvasculatura, apoyando por lo tanto los resultados obtenidos in vitro. En resumen, en este trabajo de tesis hemos demostrado que el LPA promueve los procesos vasculares del sitio de implantación regulando el fenotipo endovascular del trofoblasto, la interacción trofoblastoendotelio, y el desarrollo de los vasos sanguíneos del útero. Además, describimos que estos fenómenos estarían modulados por las hormonas esteroideas, las cuales son partícipes fundamentales de los eventos que tienen lugar durante la implantación embrionaria. Estos resultados nos permiten postular nuevas funciones para el LPA vinculadas con el remodelado vascular que tiene lugar en la interfase materno-fetal durante la gestación temprana, mecanismo fundamental para el mantenimiento y el progreso del embarazo.; The establishment of successful pregnancy requires a profound reorganization of uterine and fetal tissues. The coordination of vascular processes at the maternal-fetal interface is crucial and involves extravillous trophoblast differentiation into endovascular trophoblast. Endovascular trophoblast invades maternal spiral arteries, and not only disrupts the endothelium-myometrium interactions, but also replaces endothelial and myometrial cells, while acquiring an endothelial-like phenotype. The adequate remodeling of the uterine vessels ensures sufficient blood flow in response to the increasing metabolic demands of the embryo. Failure to achieve these transformations is correlated with severe obstetric complications such as implantation failure and preeclampsia. Much effort is being made to elucidate the molecules and mechanisms that underlie the transformation of fetal trophoblast into the endovascular phenotype. Understanding the possible causes of the disorders associated with inadequate vascular remodeling would help to design new strategies to alleviate these pathologies. Some of the most widely studied mediators in reproduction are the phosphorylated lipids such as Lysophosphatidic acid (LPA). LPA regulates several female reproductive functions through 6 G-protein coupled receptors, LPA1-6. LPA participates in embryo implantation and contributes to vascular physiology in different biological systems. However, the role of LPA on vascular processes at the implantation site has not been investigated. We adopted an in vitro and an in vivo pharmacological approach to study LPA action on trophoblast endovascular response and uterine transformation during early gestation. The HTR-8/SVneo cell line (H8) was used to model the acquisition of the trophoblast endovascular phenotype in vitro. We observed that LPA increased trophoblast tube formation, migration and proliferation. By using selective antagonists, we showed that enhanced tubulogenesis was mediated by LPA3 receptor. In addition, COX-2 and iNOS pathways participated in LPA-stimulated tubulogenesis, being nitric oxide the last effector. When we investigated if the master hormones that orchestrate crucial events at the implantation sites, modulate trophoblast angiogenesis, we observed that estradiol + progesterone increased H8 tube formation via LPA3. The interaction between the trophoblast and the endothelium is relevant during the remodeling of the spiral arteries. We demonstrated that trophoblast LPA-triggered secreted factors increased the migration of the EA.hy926 endothelial cell line. Finally, the administration of a selective LPA3 antagonist to Wistar rats in day 5 of gestation increased the rate of embryo resorption (60%) associated to macro and microvascular defects. Our results demonstrate a new role for LPA during spiral artery remodeling at the maternal-fetal interface, and could help to elucidate the causes of obstetric complications as implantation failure and preeclampsia.

Estudio de los mecanismos de inmunidad antifúngica durante la dermatomicosis experimental con Microsporum canis

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Estudio de los mecanismos de inmunidad antifúngica durante la dermatomicosis experimental con Microsporum canis Burstein, Verónica Liliana Los dermatofitos son hongos hialohifomicetes, queratinofílicos y patógenos primarios causantes de infecciones superficiales de la piel denominadas dermatofitosis, tiñas o tineas. Microsporum canis es el agente etiológico más frecuente de tinea capitis en la población infantil en Argentina y produce lesiones no inflamatorias o inflamatorias, con diferente grado de compromiso cutáneo dependiendo de la respuesta inmune del hospedador. La piel es la barrera del organismo con el medio ambiente por lo que la presencia de células de la inmunidad innata y adaptativa es crucial para el correcto desarrollo de una respuesta para resolver un daño, controlar una infección o para mantener la homeostasis del tejido. Las células de Langerhans (LC) son las únicas células dendríticas de la epidermis y podrían tener un rol durante las dermatofitosis. Además, la respuesta mediada por interleuquina 17 (IL-17) es clave en la defensa frente a patógenos extracelulares, como las bacterias y los hongos, y es esencial en la protección de las mucosas. Sin embargo, no se conocen los efectos de los dermatofitos en las funciones de las células dendríticas en el contexto de la piel y la participación de la respuesta mediada por IL-17 en la inmunidad anti-dermatofítica. El objetivo general de esta tesis fue investigar la respuesta inmune generada luego de la infección de la piel por el dermatofito M. canis y evaluar la función de las LC en la inducción de la inmunidad protectora en la dermatofitosis. En esta tesis, los estudios in vitro demostraron que hifas vivas de M. canis activan a las células XS106 (línea celular derivada de LC murinas) y a LC localizadas dentro de la epidermis. Además, ambos tipos celulares fueron capaces de inducir un perfil Th17 en cultivos con linfocitos alogénicos. Por otra parte, se desarrolló un modelo de infección epicutánea con M. canis en ratones C57BL/6, los cuales presentaron características clínicas e histopatológicas similares a la tinea capitis no inflamatoria en humanos. En este modelo, se demostró que durante la dermatofitosis predomina una respuesta adaptativa antígeno-específica tipo Th17. Además, la señalización de la vía IL17/IL-17R es necesaria para suprimir la proliferación fúngica en la piel y para controlar la respuesta inflamatoria exacerbada mediada por IFN-γ. Sin embargo, el reclutamiento de neutrófilos en la piel y su funcionalidad es independiente de la señalización por IL-17. A su vez, en ausencia de IL-17 e IFN-γ, se activarían mecanismos protectores eficientes que inhiben la proliferación de M. canis en la piel. Finalmente, mediante la infección con M. canis de ratones transgénicos Lang-EGFPDTR depletados de LC, se demostró la participación in vivo de las LC en la inducción de la respuesta Th17 específica frente al hongo. Esta tesis abre diferentes perspectivas de investigación para comprender la inmunidad de la piel en el contexto de la infección dermatofítica.; Dermatophytes are hyaline keratinophilic hyphomycetes fungi and primary pathogens that cause skin superficial infections named dermatophytosis, ringworm or tineas. Microsporum canis is the most prevalent etiological agent of tinea capitis during childhood in Argentina and generates noninflammatory or inflammatory lesions, with different tissue compromise depending on the host immune response. Skin is the barrier between the body and the environment and the presence of innate and adaptive immune cells is key to a proper development of skin response to resolve an injury, control an infection or maintain tissue homeostasis. Langerhans cells (LC) are the only dendritic cells in epidermis and could have a role in the induction of the immune response in dermatophytosis. Furthermore, interleukin 17 (IL-17)-mediated response is crucial in the defense against extracellular pathogens like bacteria and fungi, and is essential for skin and mucosal protection. However, dermatophyte effects on dendritic cell functions in the skin and IL-17 participation in the anti-dermatophytic response are still unknown. The principal aim of this thesis was to investigate the immune response generated after skin infection with M. canis and to evaluate LC function in the induction of protective immunity against dermatophytes. In this thesis, in vitro studies demonstrated that M. canis live hyphae activate XS106 cells (cell line derived from murine LC) and LC localized in epidermis. Also, both cell types were capable of inducing a Th17 response in allogeneic lymphocyte co-cultures. Meanwhile, an experimental model of epicutaneous infection with M. canis was developed in C57BL/6 mice, which presented clinical and histopathological features similar to noninflammatory human tinea capitis. In this model, it was demonstrated that, during dermatophytosis, there is an antigen-specific adaptive Th17 response. Moreover, IL-17/IL-17R signaling is necessary to suppress skin fungal proliferation and to control an exacerbated immune response mediated by IFN-γ. However, neutrophil function and recruitment to skin are independent of IL-17 signalling. Moreover, in IL-17 and IFN-γ absence, there is an activation of efficient protective mechanisms that inhibit M. canis proliferation in skin. Finally, M. canis infection in Lang-EGDPDTR transgenic mice depleted of LC demonstrated the in vivo LC participation in the induction of the described Th17 specific response. This thesis unravels different research perspectives to comprehend skin immunity in the dermatophyte infection context.

Rain-fed agriculture thrived despite climate degradation in the pre-Hispanic arid Andes

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Rain-fed agriculture thrived despite climate degradation in the pre-Hispanic arid Andes Cruz, Pablo; Winkel, Thierry; Ledru, Marie Pierre; Bernard, Cyril; Egan, Nancy; Swingedouw, Didier; Joffre, Richard Archaeological research suggests significant human occupation in the arid Andean highlands during the 13th to 15th centuries, whereas paleoclimatic studies reveal prolonged drier and colder conditions during that period. Which subsistence strategy supported local societies in this harsh environment? Our field and aerial surveys of archaeological dwelling sites, granaries, and croplands provide the first evidence of extended pre-Hispanic agriculture supporting dense human populations in the arid Andes of Bolivia. This unique agricultural system associated with quinoa cultivation was unirrigated, consisting of simple yet extensive landscape modifications. It relied on highly specific environmental knowledge and a set of water-saving practices, including microterracing and biennial fallowing. This intense agricultural activity developed during a period of unfavorable climatic change on a regional and global scale, illustrative of efficient adaptive strategies to cope with this climatic change.

PDGFB as a vascular normalization agent in an ovarian cancer model treated with a gamma-secretase inhibitor

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PDGFB as a vascular normalization agent in an ovarian cancer model treated with a gamma-secretase inhibitor Pazos Maidana, María Camila; Sequeira, Gonzalo Ricardo; Bocchicchio, Sebastian; May, Maria; Abramovich, Dalhia Nurit; Parborell, Maria Fernanda Agustina; Tesone, Marta; Irusta, Griselda Ovarian cancer is the fifth leading cause of cancer-related deaths in women. In the past 20 years, the canonical types of drugs used to treat ovarian cancer have not been replaced and the survival rates have not changed. These facts show the clear need to find new therapeutic strategies for this illness. Thus, the aim of the present study was to investigate the effect of a gamma-secretase inhibitor (DAPT) in combination with the Platelet-derived growth factor B (PDGFB) on an ovarian cancer xenograft model. To achieve this goal, we analyzed the effect of the administration of DAPT alone and the co-administration of DAPT and recombinant PDGFB on parameters associated with tumour growth and angiogenesis in an orthotopic experimental model of ovarian cancer. We observed that the dose of DAPT used was ineffective to reduce ovarian tumour growth, but showed anticancer activity when co-administered with recombinant PDGFB. The administration of PDGFB alone normalized tumour vasculature by increasing periendothelial coverage and vascular functionality. Interestingly, this effect exerted by PDGFB was also observed in the presence of DAPT. Our findings suggest that PDGFB is able to improve tumor vascularity and allows the anticancer action of DAPT in the tumor. We propose that this therapeutic strategy could be a new tool for ovarian cancer treatment and deserves further studies.

Remoción de pesticidas presentes en agua mediante procesos de adsorción sobre carbón activado y sílica funcionalizada

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Remoción de pesticidas presentes en agua mediante procesos de adsorción sobre carbón activado y sílica funcionalizada Spaltro, Agustín Dado que el objetivo general de este trabajo es la remediación de aguas contaminadas, se tomó como modelo a la bentazona y sobre ella se llevaron cabo la variación de todos los parámetros (temperatura, fuerza iónica, pH, adsorbente) a fin de realizar un estudio exhaustivo de la adsorción. Es necesario aclarar que los adsorbentes elegidos para llevar a cabo las mencionadas variaciones fueron CAT y CARBOPAL. Los materiales carbonosos utilizados en este trabajo (CAT, CARBOPAL y el carbón natural sintetizados a partir del carozo de la aceituna verde) no han sido estudiados previamente como adsorbentes de los pesticidas considerados en en el mismo. Por otro lado, la sílica funcionalizada, tanto con grupos amino como tioles, nunca fue utilizada como adsorbente de pesticidas en general. Para el caso del MCPA e imazapic se variaron algunos de los parámetros mencionados, pero dado que el objetivo del trabajo a largo plazo es la remediación de aguas superficiales contaminadas con pesticidas y otros contaminantes emergentes, se emularon las condiciones naturales de pH, temperatura y fuerza iónica, realizando las medidas correspondientes en esas condiciones. En primer lugar se caracterizaron los diferentes adsorbentes a utilizar, tanto los comerciales como los sintetizados a través de isotermas de adsorción del nitrógeno, de métodos espectrocópicos, por titulación de grupos funcionales, análisis termogravimétrico y descomposición térmica programada. Las isotermas BET de los carbones activados comerciales CAT y CARBOPAL muestran que corresponden al tipo I o tipo Langmuir, propia de materiales microporosos, y tipo IV, propia de materiales mesoporosos y microporos grandes respectivamente. El ciclo de histéresis en estas curvas se puede clasificar dentro del tipo H4 propio de rendijas laminares para el carbón CAT, y de forma de hendidura y H3, para el carbón CARBOPAL. Los análisis mediante FT-IR y TPD demostraron que, si bien son de naturaleza semejante, el carbono CAT no contiene grupos ácidos en su mayoría (carboxilo, fenoles, lactonas), mientras que el CARBOPAL presenta un carácter ácido. Esta condición pudo ser confirmada mediante el método de titulación de grupos funcionales de Boehm y la medida del punto de carga cero. 2 Por otro lado, se sintetizó un carbón activado a partir del carozo de aceituna, el que presenta una isoterma marcadamente tipo I, siendo su grado de microporosidad menos elevado que el del carbono CAT. Su carácter ácido es esperable considerando el método de síntesis utilizado, siendo analizado mediante espectroscopia infrarroja y descomposición térmica programada. En el caso de la sílica comercial, se observó que su superficie es menos rugosa que en el caso de los carbones comerciales y sus poros son más grandes. La isoterma de adsorción es muy similar a una isoterma tipo IV, con un ciclo de histéresis tipo H1, característico de materiales porosos que consisten en aglomerados o empaquetamientos compactos de esferas uniformes y ordenadas, con una distribución de tamaño de poro estrecha. Se llevó a cabo una reacción de derivatización de la sílica comercial de forma tal de adicionar grupos amino en su superficie. La comprobación del éxito de la misma se llevó a cabo por FT-IR. Posteriormente se realizó el estudio de la adsorción de tres pesticidas seleccionados: Bentazona (3– isopropil- 1H-2,1,3 benzotiadiazina -4-(3H) ona -2,2 dióxido), MCPA (Sal sódica del ácido 2-metil-4-cloro-fenoxiacético) y del imazapic (Acido 2-[4,5-dihidro-4- metil-4-(1-metiletil)-5-oxo- 1H-imidazol-2-il]-5-metil-3-piridin carboxílico) sobre los mencionados adsorbentes (CAT, CARBOPAL, el carbón activado sintetizado a partir del carozo de la aceituna, sílica comercial y sílica derivatizada). 1- Bentazona La cinética de adsorción de bentazona sobre los materiales carbonosos se puede describir mediante el modelo de pseudo-segundo orden, confirmando que los mesoporos actúan como poros de transporte hacia los poros de menor tamaño. El proceso de adsorción se desarrollaría en dos etapas: ✓ una inicial en la que la bentazona se adsorbe rápidamente debido a la mayor disponibilidad y accesibilidad de los sitios de adsorción, ya que éstos están situados en la superficie externa del material, produciéndose enlaces de tipo físico. ✓ una posterior, más lenta, en la que se produce la difusión del compuesto a los centros menos accesibles del carbón para ambos adsorbentes. Esta segunda etapa implica la formación de uniones de carácter químico, más fuertes, requiriéndose un mayor tiempo de contacto hasta alcanzar el equilibrio, que, en este caso fue cinéticamente muy rápido. 3 Las isotermas de adsorción sobre los materiales carbonosos comerciales se ajustan al tipo S, indicando adsorción competitiva entre el adsorbato y las moléculas de agua. Por otro lado, al variar el pH se observó que un aumento del mismo se ve traducido en una disminución de la cantidad de bentazona adsorbida, debido que a pH más elevado, la superficie de los carbones se encuentra cargada negativamente originando fuerzas de repulsión entre los aniones en solución (adsorbente y adsorbato). La capacidad de adsorción de la bentazona disminuye con el aumento de la temperatura, tratándose entonces de un proceso exotérmico. La fuerza iónica también afecta al proceso de adsorción, disminuyendo la capacidad de remoción de los materiales carbonosos, probablemente debido a que un aumento en la concentración salina generaría un impedimento para provocar las interacciones adsorbato-adsorbente. De este pesticida en particular se llevaron a cabo estudios computacionales que permitieron comprender mejor de qué manera el pH afecta al proceso de adsorción indicando que el equilibrio disminuye con el aumento del pH inicial de la solución, en concordancia con los datos experimentales. Por lo tanto, podemos inferir, de acuerdo a los resultados obtenidos, que los materiales carbonosos CAT y CARBOPAL son adsorbentes muy poderosos, con alta superficie activa, efectivos para la eliminación por adsorción de la bentazona. En tanto, el material natural AC-Os no presenta las mismas capacidades, aunque comparado con otros adsorbentes que se encuentran en literatura puede ser muy útil en la eliminación de contaminantes con mayor carácter básico. Los experimentos de adsorción sobre sílica amorfa y sílice funcionalizada con grupos tioles y amino mostraron que su capacidad de adsorción para este pesticida es menor que la de los carbones. La sílica derivatizada con grupos amino presenta un leve inceremento de la capacidad de adsorción con respecto a la sílica desnuda, mientras que la funcionalizada con grupos tiol muestra una marcada disminución. Estos resultados pueden ser consecuencia de las menores interacciones que se generan entre adsorbatoadsorbente, junto a las características hidrofílicas de los materiales silíceos, razón por la cual la bentazona (que claramente se encuentra en menor concentración) compite por los sitios activos del material con el agua. 4 2- MCPA La cinética de adsorción del MCPA sobre ambos materiales carbonosos se puede describir mediante el modelo de pseudo-segundo orden, confirmando que los mesoporos actúan como poros de transporte hacia los poros de menor tamaño, que es el lugar físico donde ocurre la adsorción. La influencia del pH en el proceso de adsorción es significativa, dado que, sobre los dos materiales carbonosos analizados, la cantidad de MCPA removida disminuye considerablemente con el aumento de pH, lo que implicaría que están juego fuerzas de carácter iónico, que se verían afectadas por la variación de cargas sustrato-adsorbente. La capacidad de adsorción disminuye con el aumento de temperatura, tratándose de un proceso exotérmico sobre ambos materiales. La fuerza iónica afecta al proceso de adsorción, disminuyendo la capacidad de remoción del mencionado pesticida sobre ambos materiales carbonosos. La capacidad de adsorción del CAT es muy superior a la del CARBOPAL para este sustrato, debido principalmente al menor tamaño que presenta la molécula de MCPA si se la compara con la de la bentazona. La capacidad de adsorción del carbón sintetizado a partir del carozo de aceituna es menor a la de CAT y CARBOPAL. La capacidad de adsorción de la sílica y de la sílica derivatizada es menor a la de los carbones, aunque la adsorción de este pesticida sobre la sílica derivatizada con grupos amino es mayor a la de la sílica desnuda, siendo mucho menor en el caso de la sílica derivatizada con grupos tiol. 3- Imazapic La isoterma de equilibrio del imazapic sobre CAT y CARBOPAL indica que el mismo se adsorbe en una cantidad menor en comparación con a los otros dos pesticidas analizados. El cambio de temperatura provoca un descenso en la capacidad de adsorción de imazapic sobre CAT y CARBOPAL, lo que demuestra que la adsorción es exotérmica, al igual que la de los otros pesticidas estudiados. Por otro lado, las isotermas de adsorción mostraron un descenso en la capacidad de retener el pesticida sobre CAT y sobre CARBOPAL al aumentar el pH, lo que permite suponer que las fuerzas de interacción que se generan son de origen iónico. En este caso, el impedimento estérico, ya sea debido a la orientación de la molécula o a su tamaño, podría limitar la difusión de la misma en los poros más internos del adsorbente, 5 lo que explicaría el mayor tiempo para alcanzar el equilibrio al compararlo con el MCPA en las mismas condiciones de trabajo. El aumento de la fuerza iónica mostró un descenso en la capacidad de adsorción para CAT y CARBOPAL. Se puede suponer que el imazapic se encuentra cargado positivamente al pH de trabajo. Un aumento en la concentración salina, generaría una capa de electrolitos que impediría interaccionar a los iones del soluto con la superficie del material adsorbente, con una consecuente disminución de la capacidad de adsorción. El modelo que mejor se adapta a la cinética sobre CAT y sobre CARBOPAL, es el de pseudo segundo orden, existiendo una muy buena correlación entre los datos experimentales y los predichos por el modelo para ambos adsorbentes. Este hecho confirma la cinética de adsorción más rápida en los mesoporos, pudiendo ser considerados como poros de transporte, que favorecen el mecanismo de difusión hacia los poros de menor tamaño. El hecho de que el proceso de adsorción sea tan rápido es una consecuencia de la elevada mesoporosidad de los carbones utilizados. Para ambos sistemas de adsorción (CAT y CARBOPAL) se aplicaron los modelos de adsorción teóricos explicados en la Introducción y según la clasificación de Giles esta isoterma se adapta al modelo tipo L. Como en los casos anteriores, el mejor ajuste se obtiene con el modelo de Langmuir. En el caso de la isoterma de adsorción utilizando como adsorbente el carbón sintetizado a partir del carozo de la aceituna, no se puede apreciar la formación de un plateau de saturación, aunque se la puede caracterizar según Giles, como una isoterma tipo L1-tipo Langmuir. El carbón sintetizado a partir del carozo de la aceituna presenta menor poder adsorbente que los comerciales utilizados. La sílica desnuda muestra una menor capacidad de adsorción para el imazapic que los carbones utilizados. La sílica derivatizada con grupos amino muestra menor capacidad de adsorción para este pesticida que los carbones utilizados, pero mayor capacidad de adsorción que la sílica desnuda, probablemente debido a los grupos ácidos presentes en la molécula. Por otro lado, la sílica derivatizada con grupos tiol muestra mayor capacidad de adsorción que la sílica desnuda, debido probablemente a la presencia de una amina secundaria de carácter básico.

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