Bacterias intrahospitalarias, nubes en las galaxias, polímeros de alqueno, arte rupestre y especies invasoras en los ecosistemas son parte de los temas que abordan las más de 200 publicaciones elaboradas por la comunidad académica de la Casa de Bello en revistas de excelencia durante 2023. Estos artículos fueron reconocidos por Research Leaders de Nature 2024, posicionando a la Universidad de Chile como la mejor institución de educación superior del país y tercera de Sudamérica en materia de investigación científica.
El 1 de julio de 2024 se dieron a conocer los resultados del Ranking Research Leaders de Nature 2024. Esta medición contempló un análisis de las publicaciones realizadas por las principales instituciones de cada país entre el 1 de enero y el 31 de diciembre de 2023 en 145 revistas de alto impacto.
La prestigiosa medición internacional de investigación científica contempló dos indicadores de evaluación para identificar la participación de investigadores e investigadoras en artículos en las áreas de Ciencias Biológicas; Ciencias Químicas; Ciencias Físicas; Ciencias de la Tierra y el Medioambiente; y Ciencias de la Salud.
Liderando por noveno año consecutivo la clasificación nacional, la Universidad de Chile destacó por contar con más de 200 artículos, presentando un alza del 0,5% en su rendimiento en comparación con los resultados del Ranking 2023.
Fiel a su rol como institución pública, mediante la generación de conocimientos de excelencia y colaborativos con entidades de todo el mundo, la comunidad académica de la Casa de Bello además resaltó como el tercer mejor plantel de Sudamérica, mejorando su posición a nivel regional.
Dentro de los abordados en las publicaciones contempladas por la medición se encuentran el estudio genómico de las bacterias que pueden ocasionar infecciones intrahospitalarias, el análisis del arte rupestre en la Patagonia, la indagación de las características de las nubes en las galaxias y la identificación de las posibles amenazas de las especies invasoras en los ecosistemas biodiversos, entre otros.
Salud pública: Estudio sobre cepas hipervirulentas del patógeno bacteriano Klebsiella pneumoniae
Dando cuenta de las características genéticas y moleculares que le han permitido a estas cepas hipervirulentas generar una alta mortalidad en el mundo, los académicos/as de la Facultad de Ciencias UCH, Rosalba Lagos y Andrés Marcoleta, en colaboración con otros/as siete autores de la Universidad Nacional de Singapur y dos estudiantes de doctorado de la Casa de Bello. El artículo se titula “Cepas hipervirulentas de Klebsiella pneumoniae emplean toxinas codificadas en islas genómicas contra competidores bacterianos en el intestino” (“Hypervirulent Klebsiella pneumoniae employs genomic island encoded toxins against bacterial competitors in the gut”).
La publicación en la revista ISME Journal, estudió la bacteria Klebsiella pneumoniae, uno de los principales patógenos aislados en infecciones hospitalarias que causa infecciones en el tracto urinario, neumonías, sepsis e infecciones de tejidos blandos, entre otros.
Al respecto, el académico Andrés Marcoleta precisó que “la Klebsiella es un patógeno declarado como amenaza crítica contra la salud pública a nivel global, porque hay cepas que son resistentes a prácticamente todos los antibióticos y que además causan infecciones muy severas en individuos sanos. Lamentablemente Chile no es la excepción, donde ya hemos estudiado algunos casos en conjunto con el Instituto de Salud Pública”.
Buscando ser un aporte para la salud pública mundial, la indagación revisó “más de 12 mil cepas y se llegó a la conclusión de que más del 80% de ellas tenían las islas genómicas que codifican para la microcina E492 y la colibactina, que son dos toxinas que actúan en sinergia, promoviendo la infección. En nuestro laboratorio hemos trabajado por muchos años en la caracterización estructural, genética y funcional de la microcina E492, y por fin sabemos cuál es su participación en la patogénesis de esta bacteria”, explicó la académica Rosalba Lagos.
Astronomía: ¿Hay capacidad en la galaxia para formar nuevas estrellas?
Buscando identificar las posibilidades de formación estelar en la galaxia, un grupo de 37 especialistas de Chile, Japón y China, llevaron a cabo una investigación centrada en las nubes moleculares fuera del plano de la Vía Láctea. Estas regiones del espacio, compuestas por diversos elementos y moléculas, se caracterizan por ser lugares de nacimiento de nuevas estrellas.
La indagación fue plasmada en la revista The Astrophysical Journal Letters a través del artículo “Sobre la baja frecuencia de núcleos moleculares densos en altas latitudes galácticas” (On the Scarcity of Dense Cores n> 10^5 cm^(-3) in High-latitude Planck Galactic Cold Clumps)”, y contó con la participación de los académicos de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas UCH, Diego Mardones y Guido Garay, quien además es Premio Nacional de Ciencias Exactas en 2017. Ambos del Departamento de Astronomía de la Universidad de Chile y del Centro de Excelencia en Astrofísica y Tecnologías Afines (CATA).
La investigación identificó una escasez de regiones muy densas en las regiones estudiadas, sugiriendo una baja probabilidad de formar estrellas en zonas fuera del plano galáctico. “Solo encontramos una región en todo el cielo, que creemos que va a formar estrellas eventualmente”, explicó el profesor Mardones complementando que “las demás nubes eran de baja densidad, entonces es bien probable que nunca formen estrellas”.
Además de estos hallazgos relacionados con la formación estelar, el estudio se destaca por mejorar las técnicas de observación y de análisis de los núcleos densos, permitiendo un avance en la construcción de modelos más precisos sobre la evolución del gas molecular en la Vía Láctea.
Industria farmacéutica: Un compuesto químico para crear nuevos productos
Con el fin de contribuir en la industria farmacéutica, un equipo de siete investigadores/as de Chile y Argentina llevaron a cabo la publicación “Polímeros de coordinación 1D basados en fenilalanina, cobalto (II) y cadmio (II), estudio de las propiedades estructurales y su aplicación catalítica en reacciones aeróbicas de oxidación de cicloalqueno, libres de solventes” (Phenylalanine-Based Co2+ and Cd2+ 1D Coordination Polymers: Structural Properties and Catalytic Application for Solvent-Free Aerobic Oxidation of Cycloalkene). La indagación contó con la participación de los académicos de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas de la Casa de Bello, Patricio Cancino y Evgenia Spodine.
El artículo publicado en la revista Inorganic Chemistry, presenta el desarrollo de un nuevo tipo de catalizador basado en polímeros de coordinación que, permite transformar alquenos, los cuales destacan por su abundancia y bajo costo, en cetonas, compuestos de mayor valor agregado con alto interés industrial que se utilizan principalmente en generación de productos farmacéuticos y disolventes.
Según el profesor Cancino, para lograr este avance se debió trabajar con diversos elementos químicos, tales como cadmio y cobalto, junto con compuestos biocompatibles como aminoácidos, para sintetizar nuevos catalizadores, que permitieran activar la transformación de alquenos a cetonas. “Este catalizador permite incorporar un átomo oxígeno a la molécula original (alqueno) para obtener una cetona, que es compuesto con mayor valor agregado”, comentó el investigador destacando que “este proceso antes se hacía con solventes tóxicos, nosotros los eliminamos, tratando que sea un proceso más amigable con el medio ambiente”.
Arte rupestre y cambio climático
Comprender la capacidad de resiliencia y adaptación al cambio climático de las sociedades antiguas, fue el objetivo de la indagación elaborada por un equipo multidisciplinario compuesto por siete investigadores/as de instituciones chilenas, argentinas y estadounidenses, entre los que se encuentra el investigador de la Facultad de Ciencias UCH, José Cárcamo.
El estudio “El arte rupestre datado directamente más antiguo de la Patagonia revela resiliencia socioecológica al clima del Holoceno medio” (Earliest directly dated rock art from Patagonia reveals socioecological resilience to mid-Holocene climate), publicado en la revista Science Advances, se centró en el análisis de las pinturas rupestres de la Patagonia argentina creadas hace aproximadamente 8.000 años.
A través de análisis fisicoquímicos, incluyendo dataciones mediante carbono a 14 de muestras de arte rupestre, el estudio realizó una línea temporal de los sitios arqueológicos en correlación con las condiciones ambientales del periodo, identificando, entre otros hallazgos que, “la ocupación humana nunca fue permanente. En algunos momentos las poblaciones crecieron y en otros se observa una disminución”, explicó el Dr. Cárcamo, añadiendo que estas fluctuaciones “pueden estar relacionadas con la resiliencia de las comunidades producto de los cambios climáticos que se han sucedido en estos miles de años”.
Especies invasoras: El estudio en la biodiversidad
Identificar el impacto de la invasión de especies en ecosistemas naturales para comprender las oportunidades que una mayor diversidad nativa puede ofrecer, fueron parte de los objetivos de una investigación desarrollada por un grupo 160 especialistas de Sudamérica, Asia, África, Europa y Estados Unidos, entre los que destaca el académico de la Facultad de Ciencias Forestales y de Conservación de la Naturaleza, Christian Salas Eljatib.
El estudio fue publicado en la revista Nature bajo el nombre “La diversidad nativa protege contra la gravedad de las invasiones de árboles no nativos” (Native diversity buffers against severity of non-native tree invasions), alojado en la revista Nature.
El estudio proporciona evidencia empírica para la generación de políticas y prácticas internacionales que promuevan la diversidad nativa, ya que dentro de sus hallazgos plantea que “aquellos ecosistemas más diversos, los que tienen un mayor número de especies, son los que logran contener a las de naturaleza exóticas o no nativas”, indicó el profesor Salas Eljatib.
Esto se debe a que la diversidad nativa genera mecanismos de competencia por recursos y una mayor resiliencia, demostrando “la ventaja que tiene el aumentar la biodiversidad a los ecosistemas”, complementó el investigador.
Comunicaciones VID
