Doctorado en Ciencias Biomédicas
Permanent URI for this collection
Browse
Recent Submissions
Item Estudio metabolómico de la acción de aceites esenciales de plantas medicinales aromáticas sobre la inhibición de quórum sensing y la formación de biofilm de bacterias patógenas(Universidad Industrial de Santander, 2021) Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Ortiz López, Claudia Cristina; Stashenko, Elena E.; Torres Sáez, Rodrigo GonzaloLa prevalencia de la resistencia bacteriana a los fármacos antimicrobianos ha llevado a los investigadores a descubrir nuevos compuestos antimicrobianos sintéticos y/o naturales para tratar diversos patógenos multirresistentes. Los Aceites Esenciales (AE) extraídos de plantas aromáticas contienen una amplia diversidad de moléculas volátiles, que incluyen principalmente metabolitos secundarios, que poseen diferentes actividades biológicas. En la presente tesis doctoral se evaluó la actividad antibacteriana y antibiofilm frente a Escherichia coli O157.H7 y Salmonella entérica Ser Enteritidis ATCC 13076. Además, se analizó el efecto de los AE sobre el mecanismo de comunicación bacteriana Quorum Sensing en bacterias Gram negativas, utilizando la bacteria biorreportera Chromobacterium violaceum CV026. Posteriormente, se determinó la actividad citotóxica de los AE que presentaron mayor actividad biológica y se estudió el mecanismo de acción de estos compuestos vegetales frente a las bacterias utilizadas en el proyecto, con la ayuda de técnicas metabolómicas. Los resultados sugieren que el AE de Lippia origanoides quimiotipo timol carvacrol II (LTC II) presentó la mayor actividad biológica frente a los microorganismos evaluados, con Concentraciones Mínimas Inhibitorias (CMI) de 0.37 mg/mL, Concentraciones Mínimas Bactericidas (CMB) de 0.75 mg/mL, Concentraciones Mínimas Inhibitorias del Biofilm (CMIB) de 0.19 mg/mL y Concentraciones Mínimas Inhibitorias del Quorum Sensing (CMIQ) de 0.2 mg/mL. Sumado a lo anterior, el AE de LTC II exhibió un Índice de Selectividad positivo, lo cual indica una mayor selectividad frente a los microorganismos en comparación con las células eucariotas. Finalmente, mediante el análisis metabolómico se determinó que el mecanismo de acción del AE frente a la inhibición del biofilm de los microorganismos evaluados se encuentra asociado principalmente con afectación a nivel del metabolismo energético, metabolismo de aminoácidos ácidos nucleicos y poliaminas. Los resultados obtenidos permiten concluir que los AE constituyen una alternativa prometedora para ser utilizados como antibióticos contra diferentes bacterias patógenasItem Estudio del potencial farmacológico para el dengue de aceites esenciales de plantas medicinales de Colombia(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-10) Silva Trujillo, Lina Marcela; Ocazionez Jiménez, Raquel Elvira; Conde Ocazionez, Sergio; Martínez, Marlén; Sepúlveda, Juan C.; Duque, Jonny; Rueda, Óscar; Cano, HerminsulEste proyecto tuvo como objetivo investigar el uso potencial de los aceites esenciales (AEs) de plantas de la Medicina Tradicional Colombiana para desarrollo de un fitoterapéutico para terapia alternativa del dengue. En Colombia no hay fitoterapéuticos validados científicamente para el dengue debido a escasa investigación en plantas medicinales. El desarrollo de este proyecto cubrió cuatro fases. La primera fase relacionó la variación de actividad antiviral in vitro y la composición química de los AEs usando análisis de agrupamiento-SOM, se propone que el perfil químico constituido por monoterpenos oxigenados no-fenólicos y sesquiterpenos hidrocarbonados es determinante de la actividad antiviral. La segunda fase correspondió a análisis in silico para proponer los posibles mecanismos de acción antiviral de los AEs, se propone que el acoplamiento de varios terpenos a la proteína E del Virus Dengue (DENV) podría interferir con el ingreso del virus a la célula. La tercera fase analizó la eficacia antiplaquetaria in vitro de los AEs, estos reducen la activación plaquetaria inducida por DENV y la proteína NS1 que conduce a la trombocitopenia en dengue, lo cual se explicaría porque sesquiterpenos se acoplan con proteínas que conducen a activación. La cuarta fase presenta la tesis del AE puro de L. alba carvona como prototipo para desarrollar un fitoterapéutico para tratamiento del dengue, esto debido a que tiene eficacia in vitro potente (CI50<100 µg/mL e IS>4.0) contra los cuatro serotipos-DENV, redujo la activación plaquetaria inducida por DENV y NS1 (reducción: 54-65% P-selectina, 57-61% VEGF), no fue tóxico en modelo animal y sus componentes tienen un perfil ADMET aceptable. Esta investigación reduce el vacío de conocimiento sobre actividades biológicas de AEs para desarrollar fitoterapéuticos para dengue y permitió seleccionar el AE puro de L. alba quimiotipo carvona como prototipo para estudios preclínicos y clínicos.Item Proteoma funcional mitocondrial de Aedes aegypti Linnaeus, 1762 (Diptera: Culicidae)(Universidad Industrial de Santander, 2023-10-27) Castillo Morales, Ruth Mariela; Duque Luna, Jonny Edward; Méndez Sánchez, Stelia Carolina; Navarro Escalante, Lucio; Valdameri, Glaucio; Hidalgo, William; Negrette, Mario; Vesga, Luis CarlosAedes aegypti (Linnaeus, 1762) es el principal transmisor de diferentes arbovirosis como dengue, zika y chikungunya. Entre los target fisiológicos de mayor interés para el control de esta especie se encuentra la mitocondria debido a su papel en el funcionamiento celular. Sin embargo, es poco lo que se conoce sobre la expresión del proteoma mitocondrial a lo largo del desarrollo del ciclo de vida del zancudo y su relación con la bioenergética de la cadena respiratoria. El capítulo I tiene como objetivo analizar la bioenergética mitocondrial de las fases de larva, pupa y adulto de Ae. aegypti mediante la determinación de los valores de consumo de oxígeno con el suministro de sustratos oxidables (glutamato, malato, prolina + piruvato, succinato y glicerol 3-fosfato). El capítulo II analiza el proteoma mitocondrial de las fases de larva, pupa y adulto de Ae. aegypti mediante identificación y caracterización de proteínas (2D PAGE) y su posterior confirmación mediante RNAseq y análisis bioinformáticos. Los valores de función mitocondrial se cuantificaron en mitocondrias aisladas y tejido permeabilizado. La medición in situ con 5 individuos permeabilizados fue más eficiente, con valores más altos de consumo de oxígeno con el sustrato succinato en todas las fases de desarrollo. En la expresión proteica, en larvas se observó un aumento en la expresión de proteínas relacionadas con la biosíntesis de tejidos, activación metabólica y protección frente al daño oxidativo. Las pupas presentaron una mayor actividad en proteínas de síntesis y degradación de tejidos. En adultos se observó un aumento en la producción de ATP, relacionado con la alta demanda energética. Los patrones de expresión génica son concordantes con los valores de respiración mitocondrial, en respuesta a requerimientos fisiológicos y metabólicos propios de cada fase. La acción de factores externos influye en el funcionamiento de la cadena respiratoria mitocondrial, donde la acción de diferentes proteínas contrarresta potenciales condiciones de estrés y aumento de especies reactivas de oxígeno.Item Identificación de linajes maternos presentes en individuos nacidos en la Región Andina colombiana. Una aproximación a su uso en Genética Forense(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-23) Castillo Pico, Adriana; Rondón González, Fernando; Gusmão, Maria Leonor; Toscanini, Ulises Faustino; Usaquén Martínez, William; Marchant Rojas, Sergio Andrés; Rincón Orozco, Bladimiro; Duque Luna, Jonny EdwardLa región andina de Colombia está conformada por los departamentos de Antioquia, Boyacá, Caldas, Cundinamarca, Huila, Norte de Santander, Quindío, Risaralda, Santander y Tolima. Su población actual es el resultado de la mezcla intercontinental de nativos americanos autóctonos, colonos europeos y esclavos africanos, que en diferentes momentos de su historia se asentaron allí. Para crear una base de datos forense con las frecuencias de los haplotipos de ADN mitocondrial (ADNmt) es crucial identificar la diversidad genética de la población y evaluar la presencia de subestructura. Por ello se caracterizaron los haplotipos de la región control (RC) total de ADNmt para 662 individuos nacidos en estos diez departamentos, mediante secuenciación por Sanger seguida de electroforesis capilar, y a partir de ellos se asignaron los respectivos haplogrupos. Se encontró que la herencia nativa materna está altamente preservada en el fondo genético de estos departamentos, con un promedio de 89,3% de haplotipos pertenecientes a los macrohaplogrupos A2, B4, C1 y D, seguida de los haplogrupos euroasíaticos (6,6%) y africanos (4,1%). Comparaciones por parejas exhibieron en algunos casos valores de FST correspondientes a una diferenciación genética moderada y estadísticamente no significativos, excepto los pares que incluyen a Risaralda y algunos de Cundinamarca. Un Análisis de Componentes Principales permitió inferir que las diferencias fueron debidas, principalmente, a contribuciones disimiles de los haplogrupos nativos. La base de datos diseñada en este estudio con las frecuencias de haplotipos de la RC del ADNmt puede ser utilizada con fines forenses.Item Análisis proteómico y metabolómico en el miocardio de pacientes con cardiopatía chagásica crónica y cardiomiopatía no chagásica(Universidad Industrial de Santander, 2023-02-18) Díaz Galvis, Martha Lucía; González Rugeles, Clara Isabel; Casal Álvarez, José Ignacio; Robello, Carlos; Hidalgo Bucheli, William Fernando; Rodríguez Sanabria, Fernando; Muñoz Mantilla, GerardoLa Cardiomiopatía Chagásica Crónica (CCC) es una enfermedad endémica en Latinoamérica y presenta un nivel inaceptablemente alto de morbilidad y mortalidad. El proceso y los mecanismos patofisiologicos son complejos y aunque se sabe que la disfunción microvascular, la inflamación y la fibrosis cardíaca están involucrados en la patología el mecanismo completo detrás del desarrollo de la insuficiencia cardíaca sigue siendo poco claro. Por tanto, en este estudio se planteó realizar un análisis integrado del perfil proteómico y metabolómico del miocardio de pacientes con CCC, cardiomiopatía no chagasica (CNC). El perfil proteómico diferencial entre los grupos detectó 160 proteínas. Entre ellas, 45 se expresaron de forma diferencial entre CCC y CNC. Estas proteínas estuvieron implicadas en la remodelación del citoesqueleto, organización de la matriz extracelular y respuesta inmunitaria. Entre los metabolitos, triptofanoamida y triptófano fueron regulados a la baja en el grupo CCC, mientras que el ácido 9,10,13-trihidroxi-(E)-11-octadecenoico, y la quinurenina se encontraron aumentados. El análisis integrado encontró 30 vías canónicas enriquecidas. Entre ellas, la activación de la señalización de RhoA, del citoesqueleto de actina, la biosíntesis de L-carnitina, la respuesta al estrés oxidativo mediada por Nrf2 y la degradación del triptófano. Asimismo, el análisis de interacción reveló 5 potenciales reguladores transcripcionales (AKT, NFkB, VEGF, ERK y P38) asociados a la patología e identificó 3 reguladores anteriores (IL-5, CCR2 e IL-1β). En general, nuestros resultados muestran profundas alteraciones en el metabolismo energético del tejido cardíaco con CCC que ponen de manifiesto un gran déficit energético en el miocardio durante la fase final de la insuficiencia cardíaca secundaria a CCC. Además, la inflamación, la modulación de la respuesta inmunitaria, el estrés oxidativo y la remodelación tisular constituyen los principales mecanismos fisiopatológicos subyacentes a la insuficiencia cardíaca chagásica. Finalmente, se proponen nuevos biomarcadores y mecanismos como blancos potenciales para el desarrollo de fármacos.Item Estudio metabolómico de la acción de aceites esenciales de plantas medicinales aromáticas sobre la inhibición de quórum sensing y la formación de biofilm de bacterias patógenas(Universidad Industrial de Santander, 2021) Cáceres Ortiz, Marlon Yesid; Ortiz López, Claudia Cristina; Stashenko, Elena E.; Torres Sáez, Rodrigo Gonzalo; Celis Ramírez, Adriana; Corredor Rodríguez, Mauricio; Rincón Cruz, Giovanna; Cano Calle, Hermínsul de Jesús; Rodríguez Sanabria, FernandoLa prevalencia de la resistencia bacteriana a los fármacos antimicrobianos ha llevado a los investigadores a descubrir nuevos compuestos antimicrobianos sintéticos y/o naturales para tratar diversos patógenos multirresistentes. Los Aceites Esenciales (AE) extraídos de plantas aromáticas contienen una amplia diversidad de moléculas volátiles, que incluyen principalmente metabolitos secundarios, que poseen diferentes actividades biológicas. En la presente tesis doctoral se evaluó la actividad antibacteriana y antibiofilm frente a Escherichia coli O157.H7 y Salmonella entérica Ser Enteritidis ATCC 13076. Además, se analizó el efecto de los AE sobre el mecanismo de comunicación bacteriana Quorum Sensing en bacterias Gram negativas, utilizando la bacteria biorreportera Chromobacterium violaceum CV026. Posteriormente, se determinó la actividad citotóxica de los AE que presentaron mayor actividad biológica y se estudió el mecanismo de acción de estos compuestos vegetales frente a las bacterias utilizadas en el proyecto, con la ayuda de técnicas metabolómicas. Los resultados sugieren que el AE de Lippia origanoides quimiotipo timol carvacrol II (LTC II) presentó la mayor actividad biológica frente a los microorganismos evaluados, con Concentraciones Mínimas Inhibitorias (CMI) de 0.37 mg/mL, Concentraciones Mínimas Bactericidas (CMB) de 0.75 mg/mL, Concentraciones Mínimas Inhibitorias del Biofilm (CMIB) de 0.19 mg/mL y Concentraciones Mínimas Inhibitorias del Quorum Sensing (CMIQ) de 0.2 mg/mL. Sumado a lo anterior, el AE de LTC II exhibió un Índice de Selectividad positivo, lo cual indica una mayor selectividad frente a los microorganismos en comparación con las células eucariotas. Finalmente, mediante el análisis metabolómico se determinó que el mecanismo de acción del AE frente a la inhibición del biofilm de los microorganismos evaluados se encuentra asociado principalmente con afectación a nivel del metabolismo energético, metabolismo de aminoácidos ácidos nucleicos y poliaminas. Los resultados obtenidos permiten concluir que los AE constituyen una alternativa prometedora para ser utilizados como antibióticos contra diferentes bacterias patógenas.