Rosana Rodríguez

Develamos algunos mecanismos que conducen a la infertilidad en humanos, y lo publicamos en la revista Human Molecular Reproduction de Oxford University Press

En un trabajo recientemente publicado por el grupo de Biología Molecular de la Reproducción del Departamento de Biología Molecular demostramos la asociación entre una mutación genética y la infertilidad humana.

Se trata de un gen vinculado a la formación del complejo sinaptonémico (CS), una estructura clave en la meiosis, un tipo especial de división celular que ocurre durante la formación de las células reproductoras o gametos (óvulos y espermatozoides). Es de esperar que los defectos en la meiosis estén relacionados con al menos parte de los casos idiopáticos de infertilidad, es decir, cuyas causas son desconocidas, y que constituyen más del 50% de los casos.

Para realizar esta investigación se generaron ratones que portaban una mutación equivalente a la encontrada en humanos infértiles, para su estudio y caracterización. Esta mutación afecta el gen SYCE1, que codifica un componente del mencionado complejo sinaptonémico, clave en la generación de gametos.

Para crear el modelo de estudio de ratón “humanizado” se empleó tecnología de edición genómica de última generación a través del servicio de la Unidad de Animales Transgénicos y de Experimentación del Instituto Pasteur de Montevideo.  Luego  los ratones mutantes fueron caracterizados y comparados con sus compañeros de camada de tipo normal. 

Nuestros resultados apoyaron firmemente el papel causal de esta mutación puntual (cambio de una única “letra” en el ADN) para el carácter infértil encontrado en pacientes humanos, y se pudieron elucidar los mecanismos que conducen a la infertilidad. Además, pudo establecerse que esta mutación, encontrada en principio en mujeres, también causaría infertilidad en varones. 

A) El esquema muestra la mutación de una base encontrada en gen SYCE1 de mujeres infértiles, e introducida en los ratones modelo (flechas: cambio de C>T). B) Se ejemplifican consecuencias principales de la mutación introducida sobre tamaño de gónadas adultas, fertilidad y estructura del complejo sinaptonémico.

En las últimas décadas, la comunidad científica ha observado con preocupación un aumento en los índices de infertilidad humana. En el caso de los gametos femeninos, la mayoría de los eventos fundamentales de su formación en los mamíferos ocurren durante la fase embrionaria, y los posibles defectos se identifican muchos años después, dejando pocas posibilidades para estudiar tanto las causas como los mecanismos de la afección. 

Por eso, estos resultados constituyen un paso importante hacia el conocimiento de las causas de infertilidad aún no descritas.

Esta publicación es producto de un proyecto de investigación desarrollado bajo la responsabilidad de la Dra. Rosana Rodríguez Casuriaga y financiado por la ANII.

Pueden encontrar el resumen de la publicación original aquí.

Desarrollamos un Kit que diagnostica el COVID-19 en menos de 45 minutos

Un grupo de investigadoras e investigadores del Departamento de Microbiología de nuestro Instituto logró desarrollar un kit que permite detectar el virus SARS-CoV-2 que causa la COVID-19 en menos de 45 minutos.

Este kit de detección rápida del virus SARS-CoV-2 se basa en una tecnología altamente específica, que utiliza una combinación de enzimas, es decir, moléculas proteicas, que junto a fragmentos de ARN en este caso actúan para captar y detectar una región muy específica del virus cuando está presente en una muestra. 

Además de su especificidad, este método es más rápido que los que están siendo utilizados actualmente, y no requiere una infraestructura compleja ni personal altamente calificado. Como si fueran pocas ventajas, el resultado se visualiza como una banda coloreada similar a lo que observamos en los tests rápidos de embarazo. 

Esta tecnología ya se está empleando y evaluando en otros países y ha sido recientemente autorizada para su uso por la  Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA por las siglas en inglés). Estas tecnologías están revolucionando la forma en que estudiamos y manipulamos el material genético no sólo de los virus, si no el de todos los seres vivos. 

El logro de este grupo de trabajo conformado por Paula da Cunda, Paola Scavone, Ana María Ibañez, Felipe Burgos, María José González y Eduardo Volotão, es que han desarrollado esta tecnología de vanguardia con sistemas moleculares propios, diseñados por ellos mismos, lo que resulta en un gran paso más para enfrentar la pandemia con conocimiento e innovación local. 

Este kit complementaría los grandes avances que se han realizado para el diagnóstico y control de la pandemia en Uruguay, al acortar tiempos y ahorrar importantes cantidades de dinero. Cabe destacar que esta tecnología puede aplicarse para la detección de otros virus y bacterias, lo que abre un campo para el diagnóstico humano, animal y ambiental.

¿En qué consiste el test a grandes rasgos?

La primera etapa consiste en la amplificación del material genético y la siguiente en la detección específica de este material mediante el uso de moléculas coloreadas llamadas reporteros. La presencia del virus se puede visualizar agregando una tira de flujo (estilo eva-test). 

¿En qué etapa estamos hoy? 

Ya hemos probado que la tecnología funciona para la detección del virus SARS-CoV-2.

Ahora comenzamos la siguiente fase, cuyos pasos serán:

-realizar una validación con un número de muestras amplio (positivas/negativas)
-calcular el desempeño (performance) del test (especificidad, sensibilidad, valor predictivo positivo/negativo, límite de detección)
-evaluar su uso sin la necesidad de realizar extracción de ARN, por ej. directamente de saliva

 

Por consultas pueden contactar a Paola Scavone – pscavone@gmail.com

Prensa: Rocío Ramírez Paulino iibcedivulgacion@gmail.com – 098 773 165

¿Por qué es tan importante el 5 de junio, Día Mundial del Medio Ambiente?

El 5 de junio es un día muy especial para el IIBCE y para toda la sociedad, porque desde 1974 y hasta hoy es el Día Mundial del Medio Ambiente, una ocasión más que necesaria para generar conciencia sobre la necesidad de promover acciones para proteger la naturaleza.

Foto del Departamento de Ecología y biología Evolutiva del IIBCE

Este año el tema central del Día Mundial del Medio Ambiente es la biodiversidad, es decir, la variedad y variabilidad de formas de vida en el planeta que se estima a nivel genético, de especie, de comunidades y ecosistemas. 

Conservar la biodiversidad es fundamental para proteger la vida en la tierra, porque garantiza el equilibrio y salud de los ecosistemas, y por ende, también garamntiza nuestra salud y la de todas la especies que lo habitan. 

Foto de Susana González

Como señala el portal de las Naciones Unidas, los alimentos, la calidad del aire y el agua que consumimos, dependen directa o indirectamente de los servicios de la naturaleza. Estos servicios solo son posibles desde los ecosistemas terrestres, marinos y acuáticos saludables. 

Nuestro país no es ajeno a la crisis mundial que sufre la biodiversidad, y actualmente existen numerosas especies con riesgo de desaparecer aún antes de haber recibido un nombre y que conozcamos su rol en cada ecosistema. 


Desde el IIBCE investigamos distintas especies clave en los ecosistemas naturales y sistemas productivos del país: Investigamos nuestras especies nativas, sus costumbres, requerimientos sanitarios, y su valor en estos ecosistemas, y así, participamos de la generación de información esencial para la elaboración de planes de manejo y conservación de especies nativas.

Foto de Federico Battistoni

También investigamos a las especies exóticas invasoras y elaboramos estrategias para minimizar su impacto negativo. Además estudiamos la calidad del agua, del suelo, de los cultivos, y buscamos formas alternativas de generación de energía, control de plagas, producción de alimentos y tratamiento de residuos.  

La naturaleza nos brinda una larga lista de servicios que son necesarios para nuestra existencia y la de las futuras generaciones. La crisis ambiental y sanitaria actual nos recuerda más que nunca la necesidad de trabajar para proteger la naturaleza y generar la información que permita producir cambios positivos: frenar la contaminación, proteger la fauna y flora silvestres, conservar los paisajes naturales, desarrollar modelos de producción sustentable y reducir el consumo indiscriminado.  

Foto de Rebeca Gonnet

 

Porque la biodiversidad es un asunto urgente, de todos y de cada uno.

Somos IIBCE, somos ciencia.

 

PORTAL Información y divulgación #COVID-19 Uruguay

Los recursos humanos formados en diferentes áreas de la ciencia son muy importantes para el país. Nos permiten contar con ciudadanos con una formación determinada que pueden ayudar a comprender gráficas, procesos, o buscar información veraz para responder a las preguntas que nos hacemos todos.

Por eso creamos el portal “Información y Divulgación #COVID-19” donde un grupo de investigadores y una especialista en comunicación científica del Instituto se encargan de buscar los mejores contenidos desde páginas oficiales y revistas científicas revisadas por pares.

Allí pueden hacernos su pregunta y les contestamos personalmente a la mayor brevedad. Es aquí donde buscamos la información científica, leemos los artículos y formulamos una respuesta. 

Brindamos información básica y una sección de preguntas frecuentes donde la gente puede profundizar sus conocimientos y plantear dudas referentes a un tema específico. Vale la pena destacar que la web tiene el objetivo de brindar información para el público general, además del personal especializado en el área científica, médica u otras más vinculadas con el combate a la pandemia de la COVID- 19. 

Por último, en la secciones recursos confiables y en cuarentena recomendamos portales y contenidos seguros, que pueden ser útiles para que toda la familia enfrente la cuarentena aprendiendo y jugando. Allí también les recomendamos nuestra lista en youtube sobre COVID-19, con contenidos creados especialmente por investigadores del Instituto para compartir la ciencia vinculada a esta enfermedad en forma clara y segura.

Nuestro Instituto ante el COVID-19

Nuestro Instituto está trabajando para sumarse al esfuerzo de todo el país en revertir la situación sanitaria debida a la pandemia del COVID19.

Con este fin,  hemos creado la Comisión Institucional COVID-19 que coordina nuestras acciones  a la que se ha integrado el Dr. Eduardo de Mello Volotão, investigador de la Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz, Brasil) y participante en actividades de referencia para la Organización Mundial de la Salud y Organización Panamericana de la Salud en prevención de enfermedades virales.

Integramos la red de instituciones académicas junto con UDELAR, el IP y el INIA donde trabajamos junto al MSP para coordinar el apoyo con instalaciones, insumos y personal especializado para, entre otras acciones:

  1. colaborar con el diagnóstico. Contamos con decenas de investigadores con experiencia calificada que se han ofrecido como voluntarios
  2. secuenciar las variantes del genoma del SARS-Cov-2 circulantes en el país.
    En este sentido nos sumamos con recursos humanos especializados, fondos propios y la plataforma institucional de secuenciación masiva que cuenta con equipamiento de última generación (Ion S5) capaz de lograr grandes números de secuencias de genomas virales con una alta resolución y en poco tiempo.

El IIBCE también combina esfuerzos con el sector privado, en este caso, con empresa ATGEN para mejorar de capacidad de detección e investigación en temas vinculados a coronavirus y COVID-19, en el marco de un convenio avalado por el MEC. Allí están trabajando 4 investigadoras de los Departamentos de Microbiología y Biología Molecular: Sofía Fernández, Gabriela Martínez de la Escalera, Eilyn Mena y Maria Fernanda Trovero respectivamente.

Además de estas acciones, hemos creado un canal de comunicación abierto y directo para consultas, con información actualizada, segura y confiable, además de contenidos de divulgación. Todos los contenidos son revisados por investigadoras e investigadores.

Y para los audiovisuales sobre COVID, creamos una lista especial en nuestro canal de Youtube.

Compartimos la entrevista en SobreCiencia a nuestro Presidente, Pablo Zunino, donde cuenta con más detalle nuestras acciones.

Instituciones científicas trabajan coordinadas sobre covid-19

Talleres de aproximación a la investigación en el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia > #11F

El 11 de febrero les esperamos para celebrar con nosotros el Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia. Se trata de una invitación especial para conocer nuestro Instituto y descubrir cómo hacemos #investigación en el taller de campo para niñas exploradoras y el #taller de microscopía 😃🦗🔍📝🕷🤯🤗🐟

El #11F es un “Día de” que valoramos mucho, declarado por UNESCO en 2015 para impulsar el trabajo de las mujeres en el ámbito científico y destacar el rol clave que juegan en su desarrollo a nivel global, desde hace muchísimos años.

El Instituto se suma una vez más a esta celebración que cada vez cobra más fuerza💪🏾👩‍🦳
Este año lo c
elebraremos en familia, por más ciencia en la cultura y más mujeres en la ciencia.

La cita es a las 16:00 para el taller de Microscopía y a las 17:00 para el de Exploración.
Por más detalles consultar directamente a las responsables de cada taller:

1 > Taller de campo para niñas exploradoras

La actividad consiste en un taller para que las niñas se familiaricen con técnicas de muestreo para identificar la fauna de arácnidos e insectos y su importancia para la conservación de la biodiversidad. Recientes estudios dejan en evidencia que estamos frente a una crisis mundial en la biodiversidad. Por esto es muy importante conocer nuestra fauna, particularmente aquellos grupos que tradicionalmente han quedado de lado. 

Responsable Anita Aisenberg – anita.aisenberg@gmail.com

2 > Taller de microscopía

En el taller intercambiamos reflexiones y expectativas en torno al “micromundo”, para luego poner las manos en la masa y manipular microscopios especialmente diseñados para la ocasión. Puntualmente, trabajamos con 2 tipos de microscopios “caseros” de bajo costo: los de armado fácil tipo bricolaje (Figura 1) y los Foldscopes o microscopios de cartón troquelado de tipo “origami”con lente única (Figura 2). Para ambos casos, los prototipos de armado están disponibles en internet y los materiales pueden conseguirse en las ferreterías. Por último, se utilizan instrumentos de microscopía disponibles en los laboratorios del IIBCE. También visitamos y conocemos cómo funcionan los microscopios del Instituto.

Responsable Marita Castelló, contacto con Sofía Ramundey sramundey@gmail.com


*Si desean consultar por teléfono pueden llamar a portería y pedir con alguna de las responsables el 24871616 

*El #11F se celebra a nivel local, regional y global, con actividades de divulgación super variadas y una fuerte presencia en redes sociales, donde a través de las etiquetas por ej. #mujeresenciencia #diamujeryniñaenciencia #11F #11f2020 #11defebrero #mujeryniñaenciencia #mujeryniñaenlaciencia #WomenInScience se encuentran historias de mujeres científicas de todos los tiempos, convocatorias, materiales didácticos, estudios académicos y reflexiones profundas sobre la equidad de género en la ciencia.

Les invitamos también a sumarse a la celebración en línea 😀

 

IIBCE investiga y desarrolla metodologías innovadoras para detectar múltiples patógenos en una sola muestra de agua

En el Instituto contamos con una Plataforma de *Secuenciación Masiva con equipamiento de última generación que permite leer grandes cantidades de información contenida en el ADN. 

Dentro del proyecto Generación de un método basado en secuenciación genómica masiva para detectar microorganismos nocivos en muestras de agua y utilizando este equipamiento, en el Departamento de Genómica hemos desarrollado una metodología innovadora para detectar patógenos en aguas más rápida y precisa que los métodos convencionales.

Para ello, analizamos la información genética asociada a las enfermedades o sustancias tóxicas que producen estos patógenos, agrupada en “factores de virulencia”. Esto es posible a través de la amplificación de múltiples genes de virulencia y su posterior secuenciación masiva. 

Antes de analizar las muestras, se preparan junto a los instrumentos en esta cabina de radiación UV, que no permite la presencia de ADN extraño. Así, se evita cualquier tipo de contaminación de las muestras.

El equipo de trabajo del proyecto, financiado por la ANII con los Fondos María Viñas, está formado por Álvaro González Revello, Claudia Piccini, Andrés Iriarte y liderado por José Sotelo-Silveira.

Los investigadores seleccionaron 72 factores de virulencia vinculados a bacterias patógenas de alto riesgo para la salud, que pertenecen a más de 50 especies distintas como Escherichia coli, Salmonella, Lysteria o Vibrio cholerae. Como resultado, con esta técnica es posible detectar hasta 72 patógenos diferentes en un único ensayo. Un ejemplo es la detección de los genes vinculados a varias toxinas que producen las #cianobacterias que proliferan en los sistemas acuáticos de nuestro país. 

Este proyecto y varios otros que utilizan los servicios de la Plataforma de secuenciación masiva no serían posibles sin la técnica responsable, Mag. Cecilia Mathó.

Actual y tradicionalmente, la detección de patógenos en aguas se realiza cultivando los microorganismos y realizando ensayos específicos para cada uno. Esta nueva metodología, además de ser altamente sensible e incluir una serie de patógenos para los que no existían métodos de detección estandarizados, permite analizar varias muestras en simultáneo en un tiempo relativamente corto.

Los avances en los métodos de secuenciación genética permiten un análisis paralelo masivo de secuencias de ADN provenientes de muestras ambientales y abren una nueva era de desarrollo para la evaluación de la calidad del agua.

Este equipo pequeño pero muy potente, amplifica las regiones de ADN provenientes de las muestras de aguas a analizar. Esto es un paso previo a cualquier secuenciación, ya que se necesitan grandes cantidades idénticas de una región genética para poder identificar regiones clave..

Este equipo pequeño pero muy potente, amplifica las regiones de ADN provenientes de las muestras de aguas a analizar. Esto es un paso previo a cualquier secuenciación, ya que se necesitan grandes cantidades idénticas de una región genética para poder identificar regiones clave..

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*La secuenciación genómica masiva es también conocida como secuenciación de segunda generación o “Next Generation Sequencing” (NGS).

Micropasantías 2019 en el IIBCE – Estudiantes de bachillerato investigaron junto a investigadores del Instituto

A partir de un convenio entre ANEP – Administración Nacional de Educación Pública y el PEDECIBA – Programa de Desarrollo de las Ciencias Básicas, en 2019 hemos realizando varias micropasantías con estudiantes de Bachillerato de diferentes puntos del país.

Se trata de instancias cortas de investigación donde los jóvenes participan en algunos de nuestros laboratorios por unos días, y de esta manera, además de colaborar y aprender un montón con nosotros, conocen cómo trabajamos.

El objetivo principal de estas instancias es motivar a las y los jóvenes a incursionar en el mundo de las Ciencias. Están dirigidas a estudiantes del Consejo de Educación Secundaria y del Consejo de Educación Técnico Profesional, que son seleccionados por un llamado abierto para participar.

Nuestro Instituto presentó varias propuestas de trabajo desde las 4 grandes áreas de investigación que desarrolla, y afortunadamente todas ellas fueron llevadas a cabo.
Les contamos algunas de las que hemos realizado: 

En el Departamento de Neurociencias integrativas y computacionales, junto al investigador Angel Caputti, 5 estudiantes exploraron sobre la propuesta: Evaluación de la respuesta de novedad, del pez al hombre

2 estudiantes se preparan para medir las respuestas cerebrales frente a un estímulo repetitivo y un cambio de estímulo repentino

Durante esta experiencia y mediante varios exámenes sencillos observaron la forma en que los seres vivos respondemos a estímulos sensoriales novedosos

Para ello, primero utilizaron un pez eléctrico  y midieron su respuesta biológica frente a un estímulo recurrente y un cambio repentino. Allí vieron que frente al estímulo nuevo los intervalos de los pulsos eléctricos emitidos por el pez se acortaban. 

En una segunda instancia midieron la respuesta de un individuo humano ¡con uno de los propios pasantes! quien recibió estímulos iguales en forma sucesiva hasta que se topó con uno diferente; en ese momento observaron un cambio en la actividad cerebral como respuesta al cambio de estímulo.

La investigadora María E. Castelló del Laboratorio de Desarrollo Neural también llevó a cabo junto a 2 estudiantes otra propuesta en Neurociencias vinculada a la observación de los sitios donde se generan nuevas neuronas en los peces eléctricos de nuestro país*. Durante esta pasantía los estudiantes utilizaron un pez autóctono en etapa adulta de la especie Gymnotus omarorum, también llamada comúnmente morena pintada, para reconocer las células neurales y las zonas donde se multiplicaron en el microscopio de fluorescencia confocal .

En el Departamento de Ecología Evolutiva realizaron al menos 2 pasantías. Una de ellas con el investigador Rodrigo Postiglioni, motivada por los estudios recientes que evidencian una crisis mundial en la biodiversidad. Su propuesta se tituló: Arácnidos e insectos: explorando la biodiversidad de un mundo desconocido y consideró de mucha importancia plantear una acción para conocer nuestra fauna, en especial aquellos grupos rezagados.

Para eso los 3 estudiantes que participaron probaron 3 técnicas de muestreo para recolectar arácnidos e insectos: red de entomología, captura manual y paraguas japonés. Trabajaron sobre las características generales de los grupos, dónde buscarlos, cómo hacerlo, además de abordar estudios comportamentales, ecológicos y genéticos en un marco evolutivo.

Colectando insectos con 3 técnicas diferentes en el patio del Instituto.

Estudiantes realizando la colecta manual de insectos en le patio dell Instituto.

Una de las muestras obtenidas.: insecto con elementos del ambiente para evitar su estrés.

Las muestras colectadas se registraron en bolsas detalladas con fecha, hora y características del lugar donde fueron obtenidas. Además se introdujeron elementos del ambiente como tierra y pequeñas hojas para evitar el estrés de los individuos colectados. Luego de estas colectas, se realizaron experimentos de comportamiento y actividades en el laboratorio junto al Departamento de Genética y Biodiversidad.

Otra micropasantía ocurrió en el Departamento de Genética a cargo de  la investigadora Lucía Canclini, sobre la propuesta: Citoesqueleto al microscopio.

En esta oportunidad 2 estudiantes durante 3 días, realizaron diferentes ensayos de inmunocitoquímica, un área de investigación que estudia la localización microscópica de las proteínas presentes en los tejidos o células. Uno de los objetivos principales de la actividad fue incentivar la discusión crítica de los estudiantes durante todas las jornadas. 

Las y los  jóvenes visualizaron microtúbulos y filamentos de actina, estructuras celulares que le proporcionan forma a las células eucariotas, además de intervenir en diferentes procesos de transporte intracelular de sustancias y complejos moleculares en células en cultivo.  

En la imagen se observa un fibroblasto (un tipo de célula del tejido conectivo) de ratón en cultivo. Está teñido en azul para visualizar el núcleo, en verde para ver los microtúbulos y en rojo los filamentos de actina.

En  el área de Microbiología también hubo al menos una micropasantía en el Departamento de Bioquímica y Genómica Microbianas – IIBCE. El tema central fue la producción de biogás a partir de residuos y el aislamiento de microorganismos que lo hacen posible.

En las fotos siguientes vemos el momento en que tomaban las muestras para sembrar y hacer los aislamientos de bacterias en placas de petri, y luego en la cámara, haciendo la siembra.

Las estudiantes se preparan para tomar las muestras baterianas

Una de las estudiantes con las manos en la masa, sembrando bacterias en placas de cultivo

Otra de las estudiantes trabajando en la cámara de cultivo.

 

IIBCE gana el primer premio del proyecto “Quiero ser científica” de la OWSD Uruguay

El 16 de noviembre dentro del proyecto “Quiero ser científica” del Capítulo uruguayo de la Organización Mundial de Mujeres en la ciencia para el Mundo en Desarrollo (OWSD por sus siglas en inglés), se llevó a cabo un Taller de Proyectos en el edificio Los Ceibos del LATU. Allí se reunieron varias científicas y estudiantes de Bachillerato de liceos públicos de todo el país, para presentar sus proyectos de investigación elaborados con la orientación de las científicas en calidad de mentoras.

El primer premio fue otorgado al grupo “Aracno attack” del Liceo de Treinta y Tres, en el que participaron Jazmín Fleitas, Josefina Catcha y Arantxa y cuyas mentoras fueron Mariángeles Lacava de Centro Universitario de Rivera, María Inés Fariello de la Facultad de Ingeniería y Carmen Viera, investigadora asociada del IIBCE.

Aracno attack ganó el primer premio con el proyecto “Comportamiento predador de las arañas Lycosa thorelli sobre insectos de importancia económica en el arroz, bajo influencia de insecticidas”, en el que evaluaron el efecto de un insecticida utilizado en cultivos de arroz sobre el comportamiento de captura de Lycosa thorelli, una araña frecuente.

Sus resultados preliminares coinciden con la hipótesis a testear en el 2020, ya en el trabajo de campo más profundo, donde las arañas contaminadas con insecticidas mostraron un comportamiento más demorado y complejo para capturar presas que las arañas sin tratar o tratadas con agua destilada.

Lo importante para las estudiantes fue poder demostrar que en presencia del insecticida, las frecuencias y unidades de comportamiento de estas arañas son mayores y más complejas, y los tiempos de captura más largos, y por lo tanto, bajo estas condiciones son menos eficientes en el control de insectos de los cultivos.

¡Muchísimas felicitaciones a todas!

Estudiantes durante el curso 2019 de capacitación en Biofilms.

Rápidos y furiosos. Los biofilms y la investigación para combatir la resistencia antimicrobiana 

En 2019 iniciamos un nuevo proyecto con el apoyo de la Agencia Uruguaya de Cooperación Internacional para capacitar a varias investigadoras del Departamento de Microbiología en el uso de herramientas matemáticas y computacionales microscópicas titulado Capacitaciones en Biofilm: una respuesta para superar las bacterias multirresistentes.

Este conocimiento novedoso e inexistente en Uruguay, se aplica al estudio dinámico, morfológico y topológico de modelos biofísicos, biológicos y médicos. Además de esta capacitación durante el proecyto se procesarán imágenes obtenidas en un Light Sheet Fluorescence Microscopy (LSFM) que tiene incorporado un sistema de pinzas ópticas para la manipulación de distintas muestras. 

La base para este emprendimiento es un convenio de Cooperación Sur- Sur entre el Instituto Milenio de Neurociencia Biomédica (BNI) de Chile y el IIBCE. El BNI desarrolla una importante labor en transferencia de conocimiento y habilidades mediante soluciones tecnológicas que generan valor hacia instituciones tanto públicas como privadas; innovaciones dirigidas a su vez, al desarrollo de un modelo de sustentabilidad económica.

Dentro de los laboratorios que conforman el BNI, se encuentra el Laboratorio de Análisis de Imágenes Científicas (SCIAN-Lab), pionero regional en el desarrollo de estas herramientas microscópicas. Para nuestro Instituto resulta clave poder capacitar investigadores en laboratorios de punta con equipamiento que aún no está disponible en nuestro paí. Por ende, resulta estratégico establecer un intercambio fluido con este laboratorio. 

Una de las líneas de investigación tradicionales del Departamento de Microbiología, se basa en el estudio de bacterias uropatógenas causantes de infecciones urinarias (ITU) en humanos, en particular de los microorganismos Proteus mirabilis y Escherichia coli. Estos 2 microorganismos se encuentran en la lista de los 12 Patógenos prioritarios publicada el 2017 por la Organización Mundial de la Salud, por ser todos organismos muy resistentes a los antimicrobianos. Algunos de estos además tienen la capacidad de producir Biofilms, colonias bacterianas que forman una película que impide aún más la acción de los antibióticos.  

Por esto, es urgente enfocar las investigaciones sobre la generación de resistencia antibiótica y la búsqueda de alternativas para lidiar con ellas.

Paola Scavone, investigadora del IIBCE y coordinadora del proyecto por parte de Uruguay.

Paola Scavone, investigadora del IIBCE y coordinadora del proyecto por parte de Uruguay.

Biopelícula o biofilm de bacterias Proteus mirabilis obtenidas en el microscopio confocal.

Biopelícula o biofilm de bacterias Proteus mirabilis obtenidas en el microscopio confocal.

Respondiendo a este llamado, en los últimos años el Departamento de Microbiología del IIBCE ha incorporado a sus investigaciones el estudio de los biofilms microbianos, pues se ha comprobado que juegan un rol fundamental en el desarrollo de mecanismos asociados a la resistencia antibiótica. En en ésta área que el IIBCe aportará beneficios al 

La OMS ha planteado un plan de acción mundial en resistencia a antimicrobianos, donde se encuentra la necesidad de mejorar la comprensión del tema a través de la investigación científica. Aquí es donde podemos aportar con investigación de primer nivel sobre a formación de biofilms y la búsqueda de nuevas estrategias para controlarlos.

Modelo de flujo utilizado para la formación de biofilms.

Modelo de flujo utilizado para la formación de biofilms.

Es importante mencionar que los biofilms no sólo son un problema de Salud Pública sino también a nivel ambiental, ya que por sus características biofísicas suelen desarrollarse en múltiples superficies y ambientes considerados hostiles, como por ejemplo en sistemas de membranas para desalinización de agua.

Debido a que estas problemáticas son transversales, existe un interés común entre Uruguay y Chile en la búsqueda de soluciones a mediano y largo plazo. Por ello consideramos relevante capacitar a personal en la generación de habilidades para el cultivo y estudio de Biofilms bacterianos y en su manipulación, visualización y cuantificación a través de técnicas microscópicas avanzadas disponibles a nivel regional solamente en BNI- Chile. 

Este proyecto busca también fortalecer la participación y capacitación de mujeres en las áreas STEM (siglas en inglés para Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemática) ya que la microscopía y el análisis de imágenes ha sido un área principalmente desarrollada por hombres. En nuestro caso, queremos potenciar el desarrollo de esta área por jóvenes científicas en las ramas de la biología, ingeniería, física y microbiología. Además, La temática estudiada por estos dos grupos de investigación (biofilms microbianos-infecciones del tracto urinario) afectan mayoritariamente a mujeres*. 

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*Se estima que el 50% de todas las mujeres experimentarán un episodio de infección urinaria en su vida (Foxman,2003). Entre un 20 al 40% de éstas tendrán un episodio de recurrencia a los 6-12 meses siguientes al primer episodio (Fozman,2000). Los síntomas clínicos de las ITU consisten desde dolor al orinar, aumento de la frecuencia de micción, incontinencia, fiebre, dolor abdominal y lumbar (Gupta,2017).