Categoría: Ciencia y Tecnología

• La Dra. Ulrike Kemmerling, del Instituto de Ciencias Biomédicas, describió un mecanismo de recambio celular en barrera placentaria que podría explicar la baja transmisión vertical de la enfermedad de Chagas.
• Ante la presencia de patógenos, este órgano cambia su expresión de genes, lo que determina la susceptibilidad a la infección.
• Los microRNA, moléculas claves en gran parte de los procesos celulares de los organismos vivos, participan en la regulación de esta respuesta. 

Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile describieron un mecanismo antiparasitario en la placenta humana que es regulado por RNA pequeños, los microRNAs (miRNAs), unas diminutas moléculas reguladoras de la expresión de los genes y que juega un rol fundamental en gran parte de los procesos celulares de las organismos vivos. 

La Dra. Ulrike Kemmerling, académica del programa de Anatomía y Biología del Desarrollo del Instituto de Ciencias Biomédicas (ICBM), lidera en los últimos años esta línea de investigación cuyo propósito es comprender la respuesta de la placenta ante el ataque de diversos protozoos parásitos, y cómo esta respuesta se relaciona con la susceptibilidad a la infección. 

El estudio establece una comparación entre los niveles de expresión de miRNAs que evidencian ante Toxoplasma gondii (causante de la toxoplasmosis, una infección parasitaria leve pero que puede causar graves síntomas en los fetos o recién nacidos) y Trypanosoma cruzi, agente relacionado con la enfermedad de Chagas, patología endémica de América Latina. 

Los últimos resultados de su trabajo –financiado como parte de un proyecto FONDECYT y otro apoyado con fondos de la Unión Europea– apuntan a los miRNAs como reguladores fundamentales de una respuesta defensiva de la placenta, que permite activar el recambio celular de la barrera anatómica que protege  al feto, eliminando los parásitos que se adhieren a la superficie placentaria hacia la sangre materna.

Los hallazgos obtenidos por los científicos del ICBM de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile fueron publicados por una de las principales revistas científicas del campo: Frontiers in Immunology. 

MicroRNAs

En reportes previos, el equipo de la Dra. Kemmerling describió un mecanismo natural antiparasitario en la placenta humana que podría ayudar a mejorar la comprensión de las barreras protectoras de este y otros órganos ante infecciones causadas por determinados patógenos. Durante el embarazo, la placenta se convierte en un “súper órgano”, asegura la científica.

Y en esta función un rol central lo tiene una capa celular de la barrera placentaria denominada trofoblasto, que forma parte de la barrera anatómica y que es parte de la respuesta inmune local. En el actual, lograron determinar que los microRNA están involucrados en la respuesta del trofoblasto–o tejido fetal– de la placenta y favorecer el recambio celular que se produce cuando los parásitos causantes de la enfermedad de Chagas intentan atravesar esta barrera e infectar al feto. 

Los miRNAs son pequeñas moléculas que inhiben la síntesis de proteínas. Su uso está extendido en investigaciones asociadas a cáncer, incluso como blancos terapéuticos en fases de estudios clínicos, ya que impiden que se produzca la proteína, unidad responsable de múltiples funciones al interior de una célula. 

“Lo que hacen estas moléculas en términos simples es evitar que se sinteticen ciertas proteínas que la célula necesita para diversas funciones”, asegura la Dra. Kemmerling, quien explica que este enfoque se utiliza en la terapia del cáncer ya que algunos microRNA pueden impedir funciones celulares como la replicación.  

“Y lo hacen degradando al RNA mensajero, que es el ácido ribonucleico a partir del cual el código genético procedente del ADN del núcleo de la célula es traducido a proteínas. Este es uno de los mecanismo por el cual los microRNA regulan la expresión génica”. 

Ahora, el grupo de investigación indaga en un nuevo proyecto, estudiando tres microRNA específicos que cambian sus niveles de expresión en respuesta ante el parásito Trypanosoma cruzi y que favorecerían que la placenta elimine el patógeno hacia la sangre materna. “Así, esperamos detectar marcadores que nos permitan prever si la madre va a transmitir o no el patógeno al feto”, precisa la académica.

Recambio epitelial

La investigación utilizó técnicas avanzadas de biología molecular, entre ellas secuenciamiento genético de última generación (análisis de miles de genes en una menor cantidad de tiempo), además de diversos análisis bioinformáticos. Los estudios consistieron en obtener, tras el término del embarazo, placentas humanas de madres sanas, e infectarlas experimental en un laboratorio con Trypanosoma cruzi y Toxoplasma gondii. 

Luego de esto, se identificaron los microRNA que tienen un rol en el proceso de recambio del epitelio de la placenta, así como otros que se han descrito como importantes en enfermedades de la placenta y en infecciones en general. 

La Dra. Kemmerling expone que entre los miRNAs hay un grupo que se expresa exclusivamente en la placenta, lo cual los hace particularmente interesantes como marcadores de enfermedades, incluyendo infecciones del embarazo. 

La científica de la U de Chile señala que este método de estudio permitió ver el comportamiento de miles de estas moléculas, analizando con herramientas informática de gran potencia, en respuesta ante la presencia de estos dos patógenos.

Sus proyecciones, exponen desde el ICBM, apuntan a identificar nuevos blancos terapéuticos y mejorar la comprensión de los mecanismos fisiopatológicos de las dos enfermedades, tanto enfocado a la transmisión madre-hijo como en la infección de otros órganos blancos. 

De hecho, en el caso de las amenazas contra la placenta humana, los microRNA podrían ayudar a establecer diagnósticos, pronósticos o potencialmente convertirse en herramientas terapéuticas en el futuro. “Esto nos ha ayudado a comenzar a estudiar las vías más específicas, verificando experimentalmente blancos terapéuticos”, expone la Dra. Ulrike Kemmerling.

Globalización de la enfermedad de Chagas

En los últimos años, el laboratorio liderado por esta académica de la Universidad de Chile, ha avanzado en la comprensión de mecanismos defensivos de la placenta ante la presencia del parásito causante de la enfermedad de Chagas. Su principal hallazgo en este contexto ha sido el del rol del trofoblasto, o epitelio de revestimiento de la placenta, 

La transmisión vertical de la enfermedad de Chagas es uno de los factores más preponderantes en la “globalización” de esta condición endémica de América Latina y considerada como una patología desatendida por la Organización Mundial de la Salud. El fenómeno migratorio ha hecho que poblaciones de zonas endémicas lleven a otras latitudes la enfermedad, impactando sistemas sanitarios de países como España.

Esto explica el financiamiento de la Unión Europea a las investigaciones del Instituto de Ciencias Biomédicas, lo que permitiría, a juicio de la académica, tomar decisiones clínicas basadas en parámetros moleculares que podrían alertar el riesgo mucho antes de que este pueda afectar al feto. Las tasas de transmisión congénita son bajas, pero no inexistentes, sobre todo luego de la paulatina disminución de la transmisión mediante insecto vectores en las últimas décadas.

“La transmisión vertical es la responsable, entre otros factores, que la enfermedad se haya globalizado. Como no existe un tratamiento efectivo contra la enfermedad de Chagas, sobre todo en fase crónica y las drogas que existen no se pueden usar en el embarazo, entonces contar con marcadores que nos podrían indicar la probabilidad o no de transmisión, sería una gran ayuda”, expone la científica del programa de Anatomía y Biología del Desarrollo del ICBM.

La enfermedad de Chagas, también llamada Tripanosomiasis americana, es una patología potencialmente mortal, causada por el parásito protozoo Trypanosoma cruzi. Se encuentra en zonas endémicas de 21 países de América Latina, donde se transmite a los seres humanos principalmente por las heces de vinchucas. 

Del mismo modo, la infección también se puede adquirir, además de la transmisión vertical de madre a hijo, mediante transfusión de sangre y trasplante de órganos, aunque estos modos de transmisión son menos frecuentes. Con el paso de los años, la infección puede causar muerte súbita o insuficiencia cardiaca por la destrucción progresiva del músculo cardiaco.

“La pandemia nos está demostrando que las infecciones son un tema importante, pese a que la comunidad científica se ha enfocado en los últimos años en las enfermedades crónicas no transmisibles, que afectan en su mayoría a países desarrollados. Se ha dejado de lado las infecciones y erradicar un patógeno es prácticamente imposible, porque éstos nos llevan ‘la ventaja’ en términos de crear nuevos mecanismos de virulencia y nosotros siempre vamos un paso por detrás”, concluye Kemmerling (Por: Luis Francisco Sandoval. Agencia Inés Llambías Comunicaciones).

El próximo viernes 11 de diciembre, la académica del Departamento de Producción Vegetal de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Concepción, Dra. Macarena Gerding, realizará la charla sobre las rizobacterias promotoras de la tolerancia a estrés en las plantas.

Las rizobacterias, que forman parte de la enorme diversidad de bacterias asociadas a las plantas, se ubican en una zona conocida como rizósfera, que es el lugar del suelo que está directamente adherido a las raíces de la planta, y que es influenciada por la planta a través de los exudados radiculares que está genera. 

“Estas rizobacterias pueden encontrarse tanto por la parte externa de la raíz como también introducirse al tejido radicular”, manifestó la Dra. Gerding, quien además destacó el rol de estas bacterias, “son importantes ya que cumplen distintas funciones en beneficio de la planta, algunas de ellas contribuyen al control biológico de plagas y enfermedades, hay otras que hacen disponibles ciertos nutrientes para la planta y otras que es donde enfocaré mi charla, que a través de la producción de ciertas  hormonas o ciertas enzimas contribuyen a que la planta sea más tolerante a diversos tipos de estrés”.

Justamente, de acuerdo a lo mencionado por la experta, es que al verse expuesta la planta a algún factor de estrés como temperaturas extremas, salinidad o escasez hídrica, la presencia de rizobacterias sería vital para éstas, al disminuir los efectos del estrés en los tejidos o también al prepararla ante períodos críticos para su supervivencia, promoviendo por ejemplo, un mayor desarrollo de raíces.

Las bacterias asociadas a las plantas están siendo cada vez más utilizadas o conocidas en el  ámbito de la agricultura ya sea como bioestimulantes o biofertilizantes. Existen ya varios productos comerciales disponibles, “no todos ellos son de origen chileno hay  varios bioproductos que son introducidos y pueden funcionar muy bien pero siempre existe el riesgo de que no se adapten a nuestras condiciones. Por esto, es importante conocer la biología y modo de acción de las bacterias, y estar constantemente evaluando su desempeño en terreno, y por eso también la importancia de esta charla”, precisó la Dra. Macarena Gerding.

La cita es para las 17 horas del próximo viernes 11 de diciembre, cuando se realice esta charla a través del canal que la Facultad de Agronomía tiene en Youtube. Mayor información, sobre esta y las próximas charlas puede encontrar en www.agronomiaudec.cl

El concurso fue organizado por la Vicerrectoría de Investigación y Postgrado de la Universidad Católica de la Santísima Concepción (UCSC) y buscaba acercar la ciencia al público en general a través de videos.

Daniel Sandoval, estudiante del Doctorado en Ciencias con Mención en Biodiversidad y Biorecursos de la UCSC participó del 3er. Concurso de Divulgación Científica para estudiantes de pre y postgrado organizado por la Vicerrectoría de Investigación y Postgrado de la UCSC.  En el concurso, los participantes debían difundir a través de un video el trabajo realizado a través de una investigación.

De este modo, en el video de Daniel Sandoval se evidenciaba el proceso que se realiza desde la extracción de materias grasas a partir de la corteza del pino radiata (Pinus radiata D. Don), objeto de estudio en su tesis del Doctorado, hasta el desarrollo de un producto cosmético destinado para la psoriasis. “Mi tesis doctoral tiene por objetivo que un componente que se encuentra en la corteza de pino tiene las características físicas y químicas necesarias para la elaboración de un producto cosmético. Quise mostrar de una manera general el proceso completo, desde que tengo la corteza en mis manos hasta el desarrollo del producto”, comenta Daniel Sandoval.

Cerárbol es el nombre del producto, el que actualmente se comercializa, creado por Daniel Sandoval y cuya finalidad es ser un elemento complementario al tratamiento de la psoriasis. Aquí se utiliza como materia prima el compuesto que ha estudiado en su tesis doctoral. 

Sobre la motivación para participar de esta competencia, Daniel Sandoval enfatiza en la importancia de comunicar en las ciencias. “Una de las cosas importantes que tenemos que hacer todos los estudiantes de postgrado es divulgar a la comunidad lo que se hace. Es ahí donde la ciencia tiene sentido en la sociedad, no soy de la idea de que quede en el laboratorio y que la única salida sea a través de un artículo científico. En un lenguaje donde cualquier persona lo pueda entender, la idea es que todos comprendan el mensaje”, sostiene.

Además, en el video se incluyó la experiencia de un consumidor de este producto para dar mayor relevancia. “Al principio queríamos mostrar solo la tesis, pero quedaba muy débil en la parte de acercar a la comunidad. Debíamos mostrar a la comunidad el para qué se está haciendo esta investigación. Con este testimonio se evidencia que este producto sirve, ayuda y permite resolver un problema real”, afirma Daniel Sandoval.

La tesis doctoral de Daniel Sandoval se desarrolla en el marco de uno de los productos que implementa en su empresa, la que está dedicada a la cosmética llamada El Avellano. “Cerárbol es una línea de productos cosméticos que se basa en la cera de pino como materia prima y que está orientado hacia un producto que resuelve o controla una patología en concreto, que es la psoriasis”, concluye el candidato a Doctor.

Cabe señalar que Daniel Sandoval en la categoría de postgrado alcanzó el segundo lugar por jurado y el primer lugar en la categoría de popularidad en redes sociales, gracias al tema de investigación que está trabajando en su tesis doctoral.

Para ver el video, puedes acceder al siguiente link:

https://www.facebook.com/106769687827004/videos/794083761427410

Juego desarrollado por el CIAE de la Universidad de Chile, con el apoyo del Banco Interamericano de Desarrollo y la agencia canadiense International Development Research Centre (IDRC), fue presentado a través del webinar “Jugar para aprender en pandemia, la experiencia de Conecta Ideas”. La actividad, organizada en el marco del Festival de la Ciencia del Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación, permitió analizar el potencial del juego en la enseñanza y aprendizaje de las matemáticas.

Conecta Ideas es un software desarrollado por el CIAE de la Universidad de Chile, con el apoyo del BID y la agencia la agencia canadiense International Development Research Centre (IDRC), que utiliza el juego para motivar a los estudiantes en el aprendizaje. Una tendencia que se conoce por el nombre de “gamificación”, en la que elementos típicos de los juegos son introducidos en contextos distintos como, por ejemplo, la enseñanza de las matemáticas.

Para presentar este software y conversar sobre el potencial que tiene el juego en la educación, el CIAE de la Universidad de Chile organizó el webinar “Jugar para aprender en pandemia, la experiencia de Conecta Ideas“. La instancia formó parte del Festival de la Ciencia organizado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación.

El webinar contó con la participación de Julián Crista, economista líder del Departamento de Investigación del Banco Interamericano de Desarrollo; Roberto Araya, investigador CIAE y académico del Instituto de Estudios Avanzados en Educación U. de Chile; y Ana Parra, directora de la Escuela O Higgins de Maipú.

El economista del BID explicó que elementos como el reconocimiento, las competencias, y los desafíos son característicos de la “gamificación”, y se pueden utilizar para mejorar la educación al “incrementar la motivación y el interés de los estudiantes, promoviendo una práctica intensiva y generando mejoras en el aprendizaje”.

En el caso particular de Conecta Ideas, Julián Crista destacó que el esfuerzo del estudiante pasa a ser concreto y visible, por medio de un seguimiento de sus avances y de entregar retroalimentación inmediata, además de promover la motivación grupal con competencias entre las secciones de los cursos.

Por otra parte, según explicó, el software tendría un impacto medible en el aprendizaje. Una evaluación experimental realizada en 2017, en la que participaron 24 escuelas públicas de Chile y que utilizó como indicador los resultados de la prueba SIMCE, reveló, luego de que los estudiantes utilizaran Conecta Ideas durante 7 meses, una mejora en el aprendizaje de 27 puntos.

Conecta Ideas en pandemia

Si bien el software estaba pensado para ser utilizado en laboratorios de computación dentro de las escuelas, debido a la pandemia ahora los estudiantes lo utilizan desde sus casas.

Para Roberto Araya, investigador del CIAE a cargo del proyecto Conecta Ideas, “la pandemia es un gran desafío”, puesto que “algunos estudios dicen que aún a distancia los estudiantes pierden cerca de un año de aprendizaje”. En este sentido, remarcó que es clave en este contexto el compromiso de los padres respaldando y apoyando el esfuerzo de los estudiantes, la práctica guiada por los docentes, y el elemento del juego, que lo hace más atractivo para mantener la motivación.

Para el investigador, considerando la pandemia y las brechas, es importante tratar de planificar actividades que requieran un uso mínimo de internet y monitorear el aprendizaje. En este sentido, explicó que se está avanzando para que el software también pueda funcionar offline.

Además, mostró los resultados del monitoreo realizado este año a la Escuela O´Higgins de Maipú, donde se ha utilizado Conecta Ideas a distancia. “Dos de los cursos analizados están realizando prácticamente 30 ejercicios diarios de matemática, esto es mucho más de lo que realizan los estudiantes de forma presencial, realmente me sorprendió”, señaló el investigador.

Un logro que para Ana Parra, directora del establecimiento, tiene que ver con el compromiso de toda una comunidad: “estamos todos involucrados”, señaló. En este sentido, la directora explicó que pudieron entregar computadores e internet a los estudiantes y así seguir utilizando el software de forma remota. Agregó que los avances en matemática también pasan por la motivación que existe al aprender del juego: “Es increíble en esta educación remota cómo los cursos sigan avanzado, pasa por la motivación que tienen los estudiantes, aprender con la pantalla y el juego les resulta más fácil”.

Paralelamente al uso del software, la directora explicó que se puso énfasis en reforzar diversos aspectos para mantener la motivación, como el reconocimiento al esfuerzo y a la participación, el involucrar a padres, madres y apoderados, las instancias de diálogos donde los docentes refuerzan la confianza de los estudiantes en sus capacidades, y una relación interactiva que desafía a los niños y niñas a seguir aprendiendo.

CIAE

Artículo por Equipo Amigos de Los Parques de la Patagonia

El microbosque o bosque en miniatura es una metáfora que permite reconocer y valorar los pequeños organismos que en su coexistencia dan lugar a complejos ecosistemas que muchas veces no alcanzan el centímetro de altura. Para entender más acerca de estos ecosistemas milenarios que han evolucionado a través de los años adaptándose al cambio climático y adoptando estrategias de cooperación entre especies para sobrevivir en distintos espacios, desde Amigos de los Parques entrevistamos a Viviana Pizarro, Directora de Bosque con Lupa, una iniciativa del proyecto “Ecoturismo con Lupa en Áreas Silvestres Protegidas de Aysén”, impulsado desde el Campus Patagonia de la Universidad Austral y financiado por el Fondo de Innovación para la Competitividad (FIC) del Gobierno Regional de Aysén. 

Bosque con Lupa se inspira en la Filosofía Ambiental del Campo impulsado por el modelo de la conservación biocultural del Parque Etnobotánico Omora (ubicado en la Reserva de Biósfera Cabo de Hornos), para generar un producto turístico innovador basado en el conocimiento, exploración y cuidado del microbosque, que permita la diversificación del portafolio de oferta de turismo de intereses especiales en la región de Aysén.

¿Qué puede aprender la humanidad de las relaciones en los microbosques?

Tenemos mucho que aprender de los microbosques y las especies que lo componen. Son innumerables las interacciones ecológicas que se dan entre ellas y que sustentan la vida en el planeta, cada una de las especies cumplen un rol fundamental e insustituible que ponen a disposición de todo el ecosistema. La humanidad tiene que aprender de esa solidaridad y del respeto hacia los otros, comprender que cada habitante (todo ser vivo) tiene su rol y que somos sólo una pequeña parte de una gran red de interacciones que lamentablemente modificamos permanente, poniendo en riesgo incluso nuestra propia existencia.

¿En qué áreas silvestres protegidas de Aysén se han enfocado? 

El proyecto está trabajando en el Parque Nacional Queulat, como una experiencia piloto que esperamos posteriormente replicar en otras Áreas Silvestres Protegidas (ASP) de la región. Este Parque fue escogida porque es el área silvestre más visitada en la región. Durante la temporada alta 2020 registró 38.154 visitas, lo que correspondió a un 41,6% del total de visitas según Sernatur. Como este número de visitas ha superado con creces la capacidad de carga del parque, ya que los visitantes se concentran principalmente en el sector Ventisquero, vimos la necesidad de ampliar su oferta turística enfocándonos en áreas poco visitadas, como por ejemplo el Sector Angosturas, que es donde estamos trabajando. 

¿Qué particularidades tienen los ecosistemas presentes en la región para este tipo de actividad de aprendizaje y ecoturismo?

En general la región presenta una diversidad de ecosistemas que se caracterizan por su estado prístino y buen nivel conservación, sumado a que más del 50% del territorio regional se encuentra bajo algún tipo de área de protección oficial, convirtiéndose en la región con mayor superficie protegida del país. Estas características propician el diseño de actividades de ecoturismo que permitan observar la gran diversidad y abundancia de especies en superficies reducidas, además de poner en práctica los sentidos e inviten a la conservación y valoración del patrimonio natural y cultural. 

¿Qué tipos de talleres han hecho?

En lo que va del Proyecto, hemos realizado capacitaciones a guías de turismo, guardaparques y estudiantes de carreras afines al turismo. Estas capacitaciones han incluido temáticas como biología y diversidad de líquenes; briófitos; diversidad y ecología de macroinvertebrados de agua dulce; ecoturismo y ética ambiental; marketing y estrategias de comercialización de experiencias turísticas; entre otros. Además, hemos realizado diversas actividades tales como concursos, charlas y conversatorios con la finalidad de divulgar el conocimiento científico sobre el microbosque. Esperamos con todas estas iniciativas contribuir a transformación de la forma prevaleciente en que la sociedad global comprende, valora y se relaciona con los ecosistemas y fomentar hábitos de vida más respetuosos y sustentables en el corto, mediano y largo plazo, además de promover la experiencia de Ecoturismo con Lupa como una alternativa turística de bajo impacto, poco invasiva, pausada y no masiva, características esenciales en contextos de pandemia.

¿Cómo ha sido la recepción de la comunidad? 

Nos ha sorprendido el gran interés que las temáticas han despertado en la comunidad regional. En la primera convocatoria al curso de Formación Inicial en Ecoturismo con lupa postularon más de 120 guías de turismo y sólo teníamos cupo para 20. Esa convocatoria nos dejó un tremendo desafío, desde todas partes de la región hay un gran interés de conocer el microbosque y de diversificar la oferta de experiencias turísticas con actividades que promuevan la valoración y cuidado de todos los habitantes del ecosistema, incluso los que pasan desapercibidos. 

¿Puede nombrar algún aprendizaje del desarrollo del programa?

Creo que lo más importante que hemos aprendido todos quienes hemos participado de alguna forma del proyecto, es el respeto por todos los seres vivos con los cuales cohabitamos. Hemos despertado el interés por el conocimiento de los microbosques y hemos puesto en valor su rol en el ecosistema. Se ha cambiado el paradigma de lo macro para volcarnos a lo micro.

Sumado a lo anterior podemos mencionar que estamos contribuyendo al conocimiento científico de la diversidad de especies en el parque, los catastros de líquenes, briófitos e invertebrados de aguadulce otorgarán información de vital importancia para desarrollar futuros lineamientos orientados a la conservación de estos grupos de organismos escasamente explorados, los cuales cumplen un importante rol ecológico y otorgan variados servicios ecosistémicos.

foto en terreno: Mónica Mora (Gestora Científica de Bosque con Lupa)
foto principal: Juan Larraín