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Categoría: Ciencia

• Servirá para fortificar la calidad alimenticia

Israel Pérez

Querétaro, Qro, 14 de abril 2016.- (aguzados.com).- Ante la necesidad de ofrecer alternativas que permitan la fortificación de los alimentos y promover la funcionalidad de sus nutrientes adicionados, el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), unidad Querétaro, diseñó una tecnología para microencapsulación de vitaminas, minerales, enzimas y aceites esenciales.

El profesor investigador en el área de Materiales Bio-Orgánicos del Cinvestav y asesor de este trabajo, Fernando Martínez Bustos, informó que la tecnología —actualmente en trámite de patentamiento— fue desarrollada por el estudiante Alejandro Cruz Sánchez, y consiste en envolver una sustancia o principio activo en microcápsulas elaboradas a base de almidones para protegerla de condiciones adversas que pudieran degradarla o aminorar sus efectos.

“En este trabajo en particular se evaluó la preparación de microcápsulas de ácido fólico y de fumarato ferroso usando almidones de maíz normal y ceroso derivatizados, y se estudiaron sus efectos en las propiedades funcionales de harinas y masas de maíz. La preparación de microcápsulas incluyó una hidrólisis ácida del almidón, succinatación usando extrusión y preparación de las microcápsulas mediante secado por aspersión. Los almidones hidrolizados fueron solubles y con baja viscosidad”, aseguró.

Martínez Bustos destacó que fueron seleccionados el ácido fólico y el fumarato ferroso porque, además de ser sustancias muy absorbibles, son nutrientes esenciales, en especial para niños y mujeres embarazadas, y que para propósitos del proyecto fueron adicionados a un alimento básico en la dieta de los mexicanos: la tortilla.

“En el mercado existen algunas harinas nixtamalizadas comerciales para la elaboración de tortillas que, aseguran en sus etiquetas, están adicionadas con vitaminas o minerales, pero el problema que hemos detectado es que, cuando se hacen las tortillas con estas harinas y son cocidas a temperaturas por arriba de los 200 centígrados, generalmente hay una degradación de estos compuestos o reaccionan con otros, lo que les quita efectividad. Nosotros probamos estas microcápsulas en harinas nixtamalizadas, tanto en proceso industrial como en el tradicional. Se revisó su degradación en las tortillas recién hechas y otras que habían sido almacenadas con temperaturas de refrigeración. Los resultados fueron bastante favorables, no encontramos ninguna degradación en los nutrientes encapsulados ni alteraciones en el sabor o textura de las tortillas”, indicó.

Innovación tecnológica

El investigador del Cinvestav, unidad Querétaro, subrayó que para este proceso de microencapsulamiento se contempló la utilización de almidones naturales para evitar el uso de polímeros sintéticos y que es una innovación tecnológica que puede utilizarse para otro tipo de alimentos, como pueden ser los lácticos.

“En el caso de las bacterias lácticas, generalmente los productos que se ofertan en el mercado, como el yogur, traen la leyenda de que están adicionados por cierta cantidad de esas bacterias porque son benéficas para el organismo; nosotros encontramos que, en muchas de esas marcas, las bacterias ya no están activas o disponibles por la degradación. Con esta tecnología, las bacterias lácticas pueden ser encapsuladas y adicionadas a un sistema alimenticio para su consumo, que además tiene la ventaja de que están protegidas contra el jugo gástrico —donde generalmente se degradan estas bacterias—, para que puedan ser absorbidas por el intestino y hacer su función”, aseguró.

Aplicaciones en la industria

Fernando Martínez Bustos informó que en el área de Materiales Bio-Orgánicos del Cinvestav unidad Querétaro se trabaja en la utilización de estos procesos de microencapsulado enfocados en otras industrias, como son las de saborizantes, colorantes, enzimas, minerales y bioinsecticidas.

“Esta tecnología tiene muchas ventajas, por ejemplo, en productos como el bioinsecticida elaborado a base de la bacteria Bacillus thuringiensis; si lo asperjan sobre el cultivo, la bacteria tiende a degradarse con la luz ultravioleta o limpiarse con la lluvia y no hace su efecto, o sea no es consumido por la plaga; pero una vez encapsulado con este sistema, está más protegido y se adhiere mejor a la planta, porque es otra de las características de los almidones que estamos trabajando, lo que hace más eficiente su aplicación”, finalizó.

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Categoría: Ciencia

• Será de  bajo costo

Montserrat Muñoz

Guadalajara, Jal, 12 de abril 2016.- (aguzados.com).- Estudiantes de la Universidad de California en San Diego (UCSD) trabajan en la creación de una prueba de diagnóstico de bajo costo para detectar el virus de inmunodeficiencia humana (VIH).

Este método tendría un costo aproximado de 80 pesos en el mercado farmacéutico nacional y estaría listo en una etapa de prototipo este mismo año. El equipo liderado por el maestro Jahir Mauricio Gutiérrez Bugarín busca que este dispositivo tenga impacto positivo en el sector salud del país y ayude en la detección oportuna de VIH, principalmente entre personas de escasos recursos económicos.

En el marco del Primer Foro Internacional de Talento Mexicano Innovation Match MX 2016, Gutiérrez Bugarín compartió en entrevista para la Agencia Informativa Conacyt los alcances del proyecto.

“Lo que estamos haciendo es un sistema de biología sintética para detectar la presencia de un ácido ribonucleico (ARN) del virus del VIH. Ese sistema lo embebemos en un trozo de papel que tiene un lisado de Escherichia coli y eso se puede mezclar con un poco de agua y ARN del VIH, provocando que el color del papel cambie de amarillo a púrpura”, sostuvo.

Aunque en México tales pruebas no existen, en el mercado estadounidense ya se utilizan dos pruebas del tipo positivo-negativo para la detección del VIH —Alere Determine HIV Combo y OraQuick—, ambas aprobadas por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA, por sus siglas en inglés).

Sin embargo, el costo de estos productos oscilan entre 40 y 190 dólares cada una, lo cual las hace de difícil acceso para un segmento importante de la población, compartió el también estudiante de doctorado en bioingeniería.

Experimento

El equipo de jóvenes investigadores diseñó un programa para testar la prueba de diagnóstico de bajo costo en una zona de Tijuana, Baja California, llamada El Bordo.

“La prueba está enfocada en personas de la comunidad de El Bordo, donde hay un grave problema de salud. Personas que han sido deportadas y viven en las calles, utilizan drogas con jeringas contaminadas y tienen relaciones sexuales entre las mismas personas de la comunidad. Es tres veces más probable infectarse de VIH en Tijuana que en otra parte de México”, indicó Gutiérrez Bugarín.

Se logró bajar los costos de la prueba gracias a que se modificó el volumen de los reactivos. La prueba se compone de un sistema de papel filtro de un diámetro de dos milímetros, que para su activación necesita de apenas dos microlitros del suero del paciente.

Cada gradilla tendría un costo aproximado de cinco dólares, y en ella se pueden realizar 25 reacciones a la vez, es decir, se podría diagnosticar a 25 personas con un costo alrededor de 20 centavos de dólar por cada una. La prueba está diseñada para que sea aplicada por una enfermera o un médico, no para uso casero o autónomo.

“Queremos ayudar a los pacientes, pero la idea no es que la utilicen en casa sino para que las enfermeras y doctores que van a El Bordo puedan adquirir un sistema de muy bajo costo que les permita incrementar el número de pruebas que hacen por semana”, señaló el investigador jalisciense.

El proyecto

Este proyecto al momento funciona con fondos propios y en él colaboran cuatro estudiantes de licenciatura de la Universidad de California en San Diego y es asesorado por el doctor José Utrilla Carreri del Centro de Ciencias Genómicas (CCG) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), en Cuernavaca, Morelos.

Uno de los problemas del VIH es que la secuencia genómica es cambiante con el tiempo; sin embargo, la longitud de la secuencia a reconocer bajo este circuito genético puede ser desde los seis nucleótidos hasta los 36, explicó durante su ponencia Gutiérrez Bugarín.

Abundó al respecto que los genes Gag y Pol se conservan siempre dentro de la estructura del ARN y son los que expresan proteínas para la célula del VIH, por lo que son utilizados como detonadores de la prueba.

Además, mediante un análisis computacional de alineamiento se tomaron 350 secuencias en la base de datos del Centro Nacional para la Información Biotecnológica (NCBI, por sus siglas en inglés), donde se analizaron secuencias del VIH detectadas en pacientes de todo el mundo, lo que vuelve la prueba efectiva sin importar la cepa de donde provenga el virus.

Los retos

Actualmente, el principal inconveniente de la prueba es el tiempo de incubación que requiere, ya que toma de cuatro a seis horas poder determinar la presencia del VIH, misma que se hace patente a partir del cambio de color del papel.

Sin embargo, Gutiérrez Bugarín se mostró optimista al señalar que hay un laboratorio que recientemente ha logrado la detección de dos cepas del virus del ébola en tan solo 20 minutos, por lo que se plantea establecer contacto para realizar un intercambio de información que abone a mejorar los tiempos de la prueba.

Otro de los obstáculos es la falta de recursos, reconoció el también egresado de la Universidad de Guadalajara. “Hemos tenido problemas porque somos independientes. Estamos participando en concursos para conseguir fondos o buscando empresas para encontrar patrocinio, los recursos son limitados, así como el tiempo también lo es, todos tenemos clases y otras investigaciones que desarrollar”.

El éxito del circuito genético es tal que en un futuro se aplicará en la detección de otras enfermedades como la artritis reumatoide. Jahir Gutiérrez Bugarín sostuvo que esto es posible si en vez de detectar ARN, se detectan proteínas.

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Categoría: Ciencia

• Es un padecimiento crónico que se desarrolla por el desequilibrio entre la energía ingerida y la energía gastada

Carmen Báez

Ciudad de México, 14 de abril 2016.- (aguzados.com).- Considerada como un padecimiento crónico que se desarrolla por el desequilibrio entre la energía ingerida y la energía gastada, la obesidad representa uno de los problemas de salud más importantes de este siglo.

Ser obeso es ser propenso a otras patologías como diabetes, hipertensión, enfermedades cardiovasculares, y cada vez hay más correlaciones clínicas, una de ellas es la predisposición de personas obesas a desarrollar cáncer. Pero ¿cómo y por qué la obesidad puede desencadenar estas enfermedades?

Durante el evento A puertas abiertas, celebrado en el Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), el investigador Martín Gustavo Pedraza Alva explicó que el exceso de energía (proteínas, carbohidratos, grasas) almacenado como lípidos en el tejido adiposo genera un proceso inflamatorio local que se caracteriza por la producción de una serie de citocinas, entre ellas la interleucina 1β.

“La inflamación es una respuesta normal del organismo para contender con agentes patógenos o reparar tejidos después de algún trauma, el cual cesa una vez que se ha eliminado el patógeno o se ha reparado el tejido, pero si el estímulo que la inició se mantiene por tiempos prolongados, el exceso de lípidos en el caso de la obesidad, la inflamación se hace crónica. Entonces las citocinas inflamatorias producidas en el tejido adiposo entran a la circulación, afectando las funciones de órganos como el hígado, el músculo y el cerebro”, explicó.

Agregó que si bien el cerebro es el órgano encargado de controlar el consumo de energía, si las citocinas bloquean las señales de la insulina, el individuo continúa comiendo y no gasta esta energía adquirida, entonces da pie al desarrollo de diversas enfermedades.

“En cuanto al desarrollo de cáncer, por ejemplo en el colon, las citocinas inflamatorias promueven que las células epiteliales no respondan a su medio ambiente, lo que favorece su proliferación y concomitantemente la acumulación de cambios en su material genético y mutaciones que, a su vez, favorecen la expresión de nuevas moléculas que les confieren nuevas capacidades, como la de migrar a otros tejidos y formar metástasis”, comentó.

Un problema cada vez mayor

De acuerdo con Pedraza Alva, uno de los problemas que enfrenta México en materia de obesidad es el incremento de niños con alteraciones metabólicas que anteriormente se asociaban a personas adultas, como diabetes tipo 2, cáncer, deterioro de memoria y trastornos de sueño, por mencionar algunos. “Estos jovencitos cuando tengan 23 años su metabolismo parecerá de personas de 50 y 60 años”, dijo.

El doctor en bioquímica por el Instituto Friedrich Miescher, en Suiza, señaló que en los últimos años la ciencia ha comenzado a estudiar la relación de la obesidad con el aumento de azúcar en la sangre y la inflamación, factores que pueden bloquear el aprendizaje y la memoria en las personas con esta enfermedad crónica de origen multifactorial.

“Se sabe que las neuronas que se encargan del aprendizaje y la memoria en la corteza y el hipocampo expresan receptores de insulina. Las neuronas necesitan de insulina para estar bien y llevar a cabo sus funciones adecuadas, y si estas empiezan a bloquear a través de las citocinas inflamatorias las funciones de insulina en el cerebro, la persona tendrá problemas de aprendizaje y/o empezará a olvidar”, destacó.

Búsqueda de compuestos naturales

Ante este problema de salud global, el Instituto de Biotecnología creó el Consorcio de Neuroinmunobiología, el cual, entre sus diversas líneas de investigación, tiene un proyecto que consiste en la búsqueda de compuestos naturales capaces de evitar el proceso inflamatorio.

De acuerdo con el también miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI), el proyecto pretende hacer uso de plantas que hace 50 años fueron parte de la dieta de los mexicanos. Actualmente trabajan con la especie Malva parviflora, una planta de uso frecuente en México.

El grupo de investigación del doctor Pedraza Alva y de la doctora Leonor Pérez Martínez, en colaboración con los doctores Jaime Tortoriello García y Enrique Jiménez Ferrer, del Centro de Investigación Biomédica del Sur (Cibis), prueba compuestos antiinflamatorios de dicha planta en animales modelo de diabetes y de la enfermedad de Alzheimer.

“Se sabe que en estos extractos de plantas hay compuestos que tienen propiedades antiinflamatorias y entonces lo que hacemos es extraer estos compuestos, se los damos a los ratoncitos obesos y nos preguntamos si les ayudan o no a controlar las alteraciones en el metabolismo de glucosa relacionadas con la obesidad”, comentó.

Investigación molecular

En colaboración con la investigadora Lorena Orozco Orozco del Laboratorio de Inmunogenómica y Enfermedades Metabólicas del Instituto Nacional de Medicina Genómica (Inmegen), el Consorcio de Neuroinmunobiología busca identificar cambios en la secuencia del gen NLRP1 con posibles implicaciones importantes en el gasto energético y obesidad.

“Estamos secuenciando los genes que codifican para las moléculas inflamasoma en la población mexicana. Buscamos ver si hay cambios que se asocien con personas obesas, diabetes, hipertensión, dislipidemia. El objetivo a largo plazo es saber que existen estos cambios y realizar asesoramiento genético a personas con la presencia de estos cambios genéticos que los predisponen a desarrollar obesidad y/o diabetes si no realizan cambios en su alimentación”, explicó.

Por último, agregó que otro de los objetivos del proyecto es saber desde el punto de vista molecular por qué personas aun con un índice de masa corporal alto no presentan estos padecimientos.

“Se sabe que estamos expuestos a diversos ambientes. A nuestros ratones gordos que ponemos en un ambiente en el que se les estimula el cerebro todo el tiempo no desarrollan las alteraciones en metabolismo de glucosa. Queremos saber por qué”, concluyó el también investigador miembro de la Academia de Ciencias de Morelos (Acmor).

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Categoría: Ciencia

Incluye alteraciones al sistema nervioso

Violeta Amapola Nava

Ciudad de México, 1 de abril 2016.- (aguzados.com).- La exposición crónica y sin protección a pesticidas puede tener muchos efectos nocivos en la salud humana. Estos efectos incluyen alteraciones en el sistema nervioso. Entre los problemas neurológicos que la exposición a pesticidas puede ocasionar se encuentra el deterioro cognitivo, la depresión y la ansiedad.

Para conocer si existe el riesgo de deterioro cognitivo asociado con el uso de agroquímicos en campesinos de Yucatán, la psicóloga Linda Catalina López Lugo realiza su proyecto de tesis de maestría sobre los conocimientos y prácticas de seguridad de agricultores que utilizan químicos para la siembra.

Este proyecto se realiza en el Laboratorio de Salud Ambiental del Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, unidad Mérida (Cinvestav IPN Unidad Mérida). Es dirigido por la doctora Almira Hoogesteyn Reul, investigadora nivel 3B en el Cinvestav Unidad Mérida y responsable del laboratorio.

La psicóloga López Lugo recabó mediante encuestas los conocimientos que los agricultores poseen acerca de los riesgos de trabajar con pesticidas; además obtuvo información sobre el equipo de seguridad que utilizan, las dosis de producto, las formas de almacenamiento y manejo de los desechos generados.

"En el caso de la exposición ocupacional a tóxicos es imprescindible que los trabajadores conozcan las medidas de protección, incluyendo el uso y mantenimiento del equipo de protección, y mucho se ganaría en materia de salud si entendieran los efectos que a largo plazo tienen estas sustancias sobre su organismo si se manejan de forma incorrecta. Existe registro de que en algunos lugares los campesinos reutilizan los recipientes de pesticidas vacíos para recolectar agua o incluso como recipientes para los alimentos. Estas son las prácticas que se deben conocer para generar programas educativos que disminuyan los comportamientos de riesgo de los agricultores”, explica la psicóloga.

El efecto que tiene una exposición inadecuada a estas sustancias altera el funcionamiento del organismo, "por ejemplo, los pesticidas organofosforados inhiben la acción de una enzima de nuestro sistema nervioso llamada acetilcolinesterasa. Esta enzima es la encargada de descomponer el neurotransmisor acetilcolina en el espacio sináptico, que es el espacio de comunicación entre dos neuronas. Al inhibirse la metabolización de la acetilcolina, se produce una sobreestimulación de las neuronas que desemboca en espasmos, calambres, vómito y diarrea".

También se ha demostrado que la exposición continua a organofosforados produce alteraciones psicológicas a largo plazo. La psicóloga comenta que en México esto ha sido demostrado en algunas poblaciones de agricultores; sin embargo, la información es escasa para el caso de Yucatán.

Para comenzar a llenar este vacío, a los agricultores encuestados también se les aplicó el Inventario de Depresión de Beck, instrumento para detectar depresión psicológica. López Lugo explica que aunque todos estamos expuestos a los agroquímicos, los agricultores por su actividad laboral están aún más expuestos a estas sustancias.

“Una persona que está deprimida pierde el interés o el placer por realizar actividades que antes le entusiasmaban. Tiene constantes sentimientos de culpa y tristeza. No se puede concentrar y se siente cansado todo el tiempo. Esto obviamente deteriora su calidad de vida y la de las personas que lo rodean. Incluso puede llevarla a abandonar sus actividades laborales”, comenta la investigadora.

En estos momentos la investigación se encuentra en la fase de evaluación de los resultados, pero se espera que su conclusión —a finales de agosto de 2016— proporcione datos útiles para conocer el estado de salud asociado al uso de pesticidas en agricultores yucatecos y para evidenciar sus conductas de riesgo.

Dentro del Laboratorio de Salud Ambiental, la doctora Almira Hoogesteyn Reul dirige estudios de concentración y disponibilidad de contaminantes en el ambiente y su repercusión en la salud humana y de los ecosistemas.

Entre las investigaciones de corte toxicológico que han realizado estudiantes de maestría en este laboratorio se encuentran estudios de monitoreo de los niveles de metales pesados usando aves como bioindicadores, niveles de mercurio en poblaciones humanas yucatecas y niveles de coliformes en cenotes turísticos del estado.

Datos del investigador: Dra. Almira Hoogesteyn Reul

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