AGA. Tesis y Trabajos de Grado

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DIVERSIDAD GENÉTICA DE CUATRO ETNIAS AMERINDIAS COLOMBIANAS Y SU RELACIÓN CON LA ANCESTRÍA, SUBESTRUCTURA Y REGIONES CROMOSÓMICAS PREVIAMENTE ASOCIADAS AL CÁNCER
(Universidad del Tolima, 2024) PUENTES PEREZ, CARLOS JAVIER; Echeverry de Polanco, María Magdalena; Bohórquez Lozano, Mabel Elena
Introducción: Colombia, al Noroccidente Suramericano, es el segundo país con más etnias del continente, ya que sirvió de corredor para las migraciones amerindias a Suramérica. Gracias a su autonomía y autogobierno, las etnias conservan mucho de su cultura y ancestría genética. Aproximadamente un 86% de la población tiene una mezcla triparental, amerindia, europea mayormente de origen español y africana, importante en el cálculo del riesgo heredable a desarrollar enfermedades complejas como el cáncer, dadas las diferencias y similitudes relevantes entre etnias, que permiten buscar asociaciones entre la ancestría y el riesgo. El 4% de la población es indígena y vive en resguardos, capitanías y/o comunidades. Objetivo: Relacionar la diversidad genética de cuatro etnias amerindias colombianas con la subestructura poblacional y ancestría, genotipificando los 24 individuos menos consanguíneos de cada una, con el fin de explorar la relación entre la ascendencia y las variantes previamente asociadas al riesgo de desarrollar cáncer. Métodos: Comité de Bioética UT: aprobaciones del proyecto, cartas de información, consentimientos y demás documentos. Pedigríes: se construyeron con el programa Genopro y la información suministrada por los individuos de las comunidades en las entrevistas socioeconómicas; de los pedigríes se seleccionaron los individuos menos consanguíneos, usualmente los más ancianos, para estudiar la diversidad genética de cada comunidad y con el programa Pedigree Viewer se obtuvieron los datos de consanguinidad. Genotipado de SNPs de riesgo a desarrollar cáncer: Se seleccionaron de las bases de datos como el GWAS catalog, los datos se procesaron en el Centro Nacional de Genotipado (CEGEN), en Santiago de Compostela. Diversidad poblacional global y ancestría: se utilizaron los programas ADMIXTURE y PCA. Análisis y gráficos de los bloques en desequilibrio de ligamiento (LD): se realizaron con el software Haploview. Resultados: -Pedigríes de las 4 etnias-: los Wayuú fueron los más extensos y los Embera presentaron los mayores índices de consanguinidad con un valor de 0.028 seguido de Wayuú con 0.0081, en tercer lugar, los Nasa-Páez con 0.0017 y los Pijaos mostraron un valor de 0. -Ancestría y diversidad-: los análisis de PCA revelan que las 4 etnias están diferenciadas genéticamente; las comparaciones con las poblaciones ancestrales muestran una cercanía con las poblaciones asiáticas del Este y Sur. Los Nasa-Páez y Embera presentan una mayor proporción de ancestría nativo americana (Nasa-Páez: 0.855 y Embera: 0.747); los Pijao y Wayuú muestran grados más altos de mezcla (Pijao: 0.652 y Wayuú: 0.680). -Bloques de haplotipos para las 4 etnias, construidos con los SNPs de riesgo a cáncer-: las poblaciones Embera, Nasa-Páez y Wayuú, presentaron bloques de haplotipos más grandes que los Pijao y las poblaciones ancestrales de referencia (Embera: 11 SNPs asociados en un bloque de 92kb, Nasa-Páez: 15 SNPs asociados en un bloque de 99kb y Wayuú: 6 SNPs asociados en un bloque de 40kb), por ser comunidades cerradas con matrimonios y uniones entre individuos de la misma comunidad, que permiten la conservación de bloques en LD de mayor longitud, debido a que los procesos de mezcla y mestizaje generan puntos de ruptura en el genoma. Conclusiones: Los individuos de la misma población tienden a agruparse entre ellos. Las poblaciones colombianas comparten una misma ancestría, con las asiáticas del este en Siberia. Los Nasa-Páez y Embera son los más conservados. Los pedigríes revelan la consanguinidad de las comunidades Wayuú. Las altas frecuencias de SNPs de riesgo asociados al desarrollo de cáncer pueden reflejar procesos acumulados de deriva genética, ya que su impacto es escaso.
Acceso abierto
EVALUACIÓN DEL POTENCIAL HIPOGLICEMIANTE DE HONGOS MACROMICETOS
(Universidad del Tolima, 2024) PÉREZ JARAMILLO, CLAUDIA CRISTINA; MURILLO ARANGO, WALTER; GUERRA, CARLOS MARTIN
La diabetes es una enfermedad metabólica crónica incluida dentro de las enfermedades no transmisibles (ENT), constituyendo una carga significativa para la salud pública a nivel mundial junto con las enfermedades cardiovasculares (ECV), el cáncer y las enfermedades respiratorias crónicas. Con una prevalencia de aproximadamente 537 millones de personas en todo el mundo y 1 de cada 10 personas en Colombia padeciendo esta enfermedad, se asocia con un aumento de los factores de riesgo y complicaciones micro y macrovasculares. La investigación se centró en evaluar el potencial hipoglucemiante de los extractos acuosos y etanólicos de los hongos silvestres Fomes fomentarius y Trametes elegans en diferentes dianas celulares. Se realizó una caracterización química y nutricional de las especies, seguida de evaluaciones in vitro e in vivo de la actividad biológica, incluyendo pruebas de actividad antirradicalaria, citotoxicidad, inhibición enzimática, captación de glucosa y curvas de tolerancia a la glucosa en animales normoglucémicos. Los resultados revelaron similitudes en el contenido de metabolitos secundarios entre los extractos de F. fomentarius y T. elegans. Ambas especies mostraron actividad antirradicalaria, aunque los extractos de F. fomentarius exhibieron CI50 más bajas, sugiriendo mayor eficacia en la estabilización de los radicales. Además, los extractos de ambas especies mostraron capacidad para inhibir enzimas clave en el control de la diabetes, como a-amilasa y a-glucosidasa. Destacable es que el extracto acuoso de F. fomentarius indujo la captación de glucosa en células musculares. Se identificó la inhibición de la absorción intestinal por los extractos de F. fomentarius y en la curva de tolerancia a la glucosa, se observó una disminución de los niveles de glucosa en los animales de experimentación. En conclusión, los extractos estudiados podrían interferir en la disminución de picos glicémicos al sensibilizar la resistencia a la insulina en diferentes órganos, aumentar la producción de insulina en células pancreáticas y ralentizar la digestión de carbohidratos a nivel intestinal. Destacando la importancia de trabajar con macromicetos silvestres en busca de propiedades terapéuticas, estos hallazgos proporcionan una base sólida para investigaciones futuras y destacan el potencial de estos hongos en la prevención y el tratamiento de la diabetes y otras condiciones relacionadas con la glucosa.
Acceso abierto
Almidones de arroz nativos y modificados como materiales de encapsulamiento y liberación controlada de principios naturales de origen vegetal
(Universidad del Tolima, 2021) Montoya Yepes, Diego Fernando
Introducción: La encapsulación de compuestos activos es una tecnología ampliamente utilizada para la administración de fármacos dado que protege los activos contra la degradación por factores ambientales y fisiológicos. Los almidones modificados han cobrado relevancia por sus propiedades, especialmente, si se sintetizan mediante metodologías respetuosas con el medio ambiente. Por lo anterior y buscando impactar las cadenas de producción del departamento del Tolima y el avance en la generación de posibles fitoterapéuticos, nuestro objetivo fue evaluar el almidón de arroz acilado enzimáticamente, como material para la encapsulación de fracciones ricas en polifenoles obtenidas de Gulupa. Metodología: Se modificó almidón de arroz de la variedad F60 empleando la lipasa CAL-B y ácidos grasos libres en un sistema con solvente (M1) y Aceite de Gulupa en un sistema libre de solvente (M2). El polímero fue caracterizado fisicoquímicamente; este se usó como material de pared para el atrapamiento de sustancias activas. Se encapsuló la fracción de acetato de etilo (rica en polifenoles) obtenida de las semillas de Gulupa. Se evaluaron dos metodologías de atrapamiento (Emulsión y Aspersión). A las cápsulas se les caracterizó la eficacia de atrapamiento, tamaño, potencial z, se evaluó la cinética de liberación de compuestos con actividad antioxidante y su estabilidad luego de 8 meses. Los resultados se analizaron utilizando el software Statgraphic Centurión XVI, cada ensayo tuvo un n = 3, los resultados se expresaron como la media ± desviación estándar. Resultados: En los sistemas de modificación se lograron rendimientos superiores al 77%. Morfológicamente el gránulo no logra homogeneidad en M1, en cuanto a M2 se logra una morfología homogénea. Los contenidos de amilosa sólo disminuyen en M1. En las propiedades funcionales hay variación en la solubilidad en agua y aceite, siendo M2 el más soluble en solventes apolares, además de presentar una menor degradabilidad, esto sumado a las condiciones de modificación, llevaron a seleccionar este polímero para evaluarlo como material de pared. Se observaron porcentajes de atrapamiento de fenoles superiores al 40% y 90% en encapsulación por emulsión y aspersión respectivamente, obteniendo cápsulas con potencial zeta, tamaño y características morfológicas reportadas en administración oral. Los sistemas tienen parámetros de liberación en respuesta al pH básico, mostrando un comportamiento diferencial del material, dependiendo del tipo de compuestos fenólicos presente en la fracción. Se mantiene la actividad antioxidante de los compuestos activos, mostrando un aumento en la actividad con el aumento en la concentración de los compuestos liberados, garantizando la estabilidad de los compuestos en 8 meses de almacenamiento, destacando los encapsulados por aspersión ya que permiten una mayor cantidad de fenoles concentrados, y una mayor actividad biológica. Conclusión: El Almidón de arroz modificado con aceite de gulupa se obtuvo en condiciones ecológicas y presenta la capacidad de atrapar polifenoles por emulsión y aspersión, generando cápsulas con características reportadas para uso en administración oral, además presenta parámetros de liberación en respuesta al pH. Los procesos de encapsulación y el almidón modificado utilizado como material de pared no interfieren con la actividad biológica, asegurando su estabilidad durante 8 meses de almacenamiento.
Restringido
Factores líticos innatos de los vectores del grupo Prolixus contra genotipos de Trypanosoma rangeli y DTUs de Trypanosoma cruzi
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2019, 2019) Suárez Quevedo, Yazmín
Hasta la fecha se han descrito cinco genotipos de Trypanosoma rangeli denominados A, B, C, D y E. Por otro lado, se han sido descrito 21 especies del género Rhodnius, consideradas como los vectores biológicos de este parásito. Las especies de Rhodnius conforman tres grupos filogenéticos, el grupo Pallescens al occidente de la cordillera de los Andes y los grupos Pictipes y Prolixus al oriente de esta cordillera. Algunos genotipos de T. rangeli, no logran sobrevivir a la respuesta inmune de algunas especies de Rhodnius y no consiguen producir formas infectivas en las glándulas salivares. Cuando T. rangeli ingresa al intestino del vector, debe enfrentar diversas enzimas digestivas, hemolisinas, aglutininas, factores derivados de la microbiota intestinal, péptidos antimicrobianos y factores líticos. Posteriormente, cuando el parásito atraviesa la pared intestinal del vector, se enfrenta en la hemolinfa con péptidos animicrobianos, activación del sistema profenol oxidasa, fagocitosis, producción de superóxido y óxido nítrico. En este trabajo se examinó la inmunidad innata en el contenido intestinal y la hemolinfa de siete especies de vectores contra los cinco genotipos de T. rangeli, encontrando que en el intestino anterior y en la hemolinfa de dos especies del grupo Prolixus (R. prolixus, R. robustus) se detectaron factores líticos innatos, de naturaleza proteica, contra T. rangeli C y T. rangeli E. La inoculación de los genotipos C y E en el hemocele de R. prolixus también mostró lisis de los parásitos. Los genotipos A, B y D de T. rangeli presentaron resistencia a la lisis. En las especies del grupo Pallescens (R. pallescens, R. colombiens y R. ecuadoriensis), en R. pictipes, Triatoma maculata y Panstrongylus geniculatus no se detectaron factores líticos en los mismos tejidos de los insectos contra ningún genotipo de T. rangeli. En Trypanosoma cruzi se han reportado seis unidades taxonómicas discretas (DTUs), denominadas T. cruzi I, II, III, IV, V y VI; adicionalmente se han descrito T. cruzi bat y T. cruzi marinkellei. La caracterización molecular de las cepas de T. cruzi aisladas de cinco géneros de triatominos vectores, muestra que en algunas regiones geográficas de Latinoamérica existe predominio de algunas DTUs del parásito sobre otras, indicando que el vector podría ser responsable de esta distribución geográfica variable de las DTUs. Cuando T. cruzi ingresa al intestino del vector, debe enfrentar diversas enzimas digestivas, hemolisinas, aglutininas, factores derivados de la microbiota intestinal, péptidos antimicrobianos, activación del sistema profenol oxidasa, producción de superóxido, y producción de óxido nítrico. En este trabajo, se detectaron factores líticos innatos en el intestino anterior de R. prolixus y R. robustus contra T. cruzi II y en la hemolinfa de los mismos vectores, se detectó actividad lítica contra T. cruzi II, III, V, VI, T. cruzi bat y T. cruzi marinkellei. Adicionalmente fue posible comprobar que estos factores innatos, de naturaleza proteica, contra T. rangeli o contra T. cruzi, son independientes de la fuente de alimento (mamífero o ave) e independientes de los factores del complemento de las aves o de los mamíferos. También se comprobó que la actividad lítica fue independiente del tiempo de mantenimiento de los parásitos en medios de cultivo y que los resultados fueron idénticos con vectores recién capturados en el campo y con aquellos mantenidos en colonias de laboratorio durante varios años. En ninguna de las restantes especies estudiadas, R. pallescens, R. colombiensis, R. ecuadoriensis, R. pictipes, T. maculata y P. geniculatus, se detectaron factores líticos contra las diferentes DTUs de T. cruzi. En el contenido del intestino anterior y en la hemolinfa de R. prolixus (especie con actividad tripanolítica), se identificaron 28 y 103 proteínas respectivamente, mediante análisis de espectrometría de masas en tándem acoplada a cromatografía líquida de alta resolución (LC-MS/MS). En el contenido del intestino anterior y en la hemolinfa de R. colombiensis (especie sin actividad tripanolítica) se identificaron 17 y 85 proteínas respectivamente. De las proteínas identificadas, 43 se relacionaron con respuesta inmune, tales como reconocimiento de carbohidratos y lípidos, activación y regulación de cascadas proteolíticas, proteínas relacionadas con estrés oxidativo, péptidos antimicrobianos y proteínas relacionadas con el sistema del complemento. El análisis de presencia/ausencia de estas proteínas en las dos especies de vectores, mostró que en el intestino anterior de R. prolixus, se detectaron las nitroforinas 1, 2, 4A y en la hemolinfa las nitroforinas 1, 4, 4A, los péptidos antimicrobianos defensina y prolixina. Estas proteínas no fueron detectadas en el intestino anterior y en la hemolinfa de R. colombiensis. Debido a que las nitroforinas son moléculas transportadoras de óxido nítrico, su presencia en la saliva que ingresa al intestino anterior durante la toma del alimento, podría ser responsable de la liberación del óxido nítrico, el cual es tóxico para el parásito y podría responder por la lisis observada. En la hemolinfa, las nitroforinas detectadas, la defensina y la prolixina, podrían estar asocadas con la actividad lítica encontrada. Nuevos estudios sobre estas moléculas permitirán reconocer sus mecanismos de acción sobre T. rangeli y T. cruzi. El hallazgo inédito de las nitroforinas como factores antiparasitarios, y probablemente de algunos péptidos antimicrobianos, se reporta por primera vez en el intestino anterior y en la hemolinfa de R. prolixus, representante del grupo Prolixus, pero ausente en R. colombiensis, representante del grupo Pallescens. Estos hallazgos soportan la hipótesis propuesta en este trabajo, sobre el papel de las especies del grupo Prolixus, en las cuales estos factores antiparasitarios de inmunidad innata, estarían sobreexpresados y podrían responder por la escasa o nula circulación de T. cruzi II, V, VI, T. cruzi bat, T. cruzi marinkellei, T. rangeli C y E en los vectores del grupo Prolixus en algunas regiones de Latinoamérica. Nuevos trabajos con otras especies de vectores de los grupos Prolixus y Pictipes, permitirán obtener información para fortalecer la hipótesis aquí propuesta. Palabras clave: Trypanosoma cruzi, T. rangeli, transmisión selectiva, grupo Prolixus, enfermedad de Chagas, Rhodnius prolixus, R. robustus, intestino anterior, hemolinfa, nitroforinas, péptidos antimicrobiales
Restringido
Potencial antioxidante y modulador de la inflamación de Mollinedia Racemosa, Siparuna Sessiliflora y Croton Leptostachyus
(Ibagué : Universidad del Tolima, 2018, 2018) Sánchez Peralta, Wilmer Fernando
El objetivo del presente trabajo fue evaluar el potencial antioxidante y antiinflamatorio de Mollinedia racemosa, Siparuna sessiliflora y Croton leptostachyus; especies pertenecientes a géneros usados en el tratamiento de dolencias asociadas al dolor e inflamación y que se caracterizan por ser ricas en metabolitos secundarios como fenoles y terpenoides principalmente. Las hojas de cada una de las especies, fueron secadas a temperatura ambiente durante un periodo de 24-48 horas; posteriormente se colocaron en contacto con el solvente por 48 horas. Los extractos etanólicos obtenidos fueron concentrados hasta sequedad mediante rotaevaporación a temperatura inferior a 50o C, se prepararon subextractos a partir de los extractos secos mediante partición líquido/sólido con n-hexano, acetato de etilo y etanol para así establecer un perfil de polaridad. La actividad antirradical de los subextractos de cada una de las plantas se midió in vitro mediante ensayos de estabilización de las especies DPPH, ABTS así como mediante la inhibición del óxido nítrico. El efecto modulador de la inflamación fue medido in vivo en ratones ICR mediante ensayos de fase aguda (edema auricular inducido por TPA) y subcrónica (modelo de bolsa de aire tratada con zimosano); las matrices biológicas obtenidas en cada uno de los modelos fueron sometidas a extracción proteica con el fin de evaluar parámetros marcadores de respuesta inflamatoria tales como: Mieloperoxidasa (MPO) y las citoquinas Factor de Necrosis Tumoral alfa (TNF-α) e interleucina 10 (IL-10). Así mismo, se realizó un análisis fitoquímico con el fin de reconocer las principales metabolitos secundarios presentes en las especies y posteriormente, teniendo en cuenta las fracciones con mayor poder antiinflamatorio, se hizo análisis por UHPLC con el fin de poder identificar compuestos fenólicos que pudieran estar asociadas al efecto antiinflamatorio y antioxidante observado. Los resultados obtenidos en las pruebas de actividad antirradical mostraron un patrón de respuesta que parece guardar relación directa con el contenido fenólico y con el solvente extractor. De este modo, la especie con mayor capacidad antioxidante en todos los ensayos fue Mollinedia racemosa (EtOHMr), seguida de Croton leptostachyus (AcOEtCl) y por último de Siparuna sessiliflora (EtOHSs). Los resultados del modelo in vivo de edema auricular, mostraron un marcado efecto antiinflamatorio en los subextractos de acetato de etilo de las especies estudiadas en comparación con las matrices etanólicas y hexánicas. La muestra más activa luego del patrón de indometacina (85.69% de inhibición) fue AcOEtCl (67.53%) seguida por AcOEtSs (46.46%) y AcOEtMr (43.46%). C. leptostachyus mostró un destacable efecto inhibitorio de la MPO (mieloperoxidasa) producida en el modelo de bolsa de aire (17.16% y 63.28% a dosis de 10 mg/kg y 50 mg/kg respectivamente). En el caso de F2AcOEtSs, esta especie no parece mostrar efecto inhibitorio de esta enzima. En el análisis de TNF-α algunos tratamientos mostraron un efecto muy cercano al de la indometacina (64.49%): de este modo, son destacables F2AcOEtSs (50 mg/Kg, 57.92%), F3AcOEtMr a (10 mg/kg (59.75%) y 50 mg/kg (57.19)). El análisis fitoquímico mostró variedad compuestos que incluye terpenoides, alcaloides y metabolitos fenólicos (taninos, flavonoides y fenilpropanoides). Estos últimos fueron corroborados mediante UHPLC. Toda la información recopilada perfila a dos subextractos como los más promisorios en función de las capacidades antirradicalaria (EtOHMr) y anti-inflamatoria (AcOEtCl) que se sustenta en el contenido fitoquímico y antecedentes etnobotánicos de los géneros a los que pertenecen. A partir de lo anterior, se puede inferir que las especies estudiadas tienen potencial farmacológico en el ámbito de las terapias antiinflamatorias alternativas, debido a la 22 variedad de su composición química y a su capacidad quimiopreventiva que guarda relación con el método de extracción empleado. Palabras Claves: Mollinedia racemosa, Siparuna sessiliflora, Croton leptostachyus, actividad antiinflamatoria, actividad antioxidante

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