Revista Saywa No. 1 by FONDO EDITORIAL UNIVERSIDAD ANTONIO NARIÑO

SayWa Volúmen 1 No. 1 Editorial • Nace la revista Saywa frontera de la ciencia Opinión • Hablemos de Fracking Ciencia Hoy • Premio Nobel de Química 2018: “El poder de la evolución” • Ciencia y género: Las mujeres en el Nobel. Física • El nobel de física 2018: premio para el Laser Personajes UAN • Alicia Romero Frías: una científica comprometida en la búsqueda de compuesto naturales para el control de plagas. Ciencia aplicada • Prometedor hallazgo de tres plantas con actividad anticancerígena • Efecto de extractos de propóleos colombianos sobre la expresión génica de células cancerígenas • Fibrilación de proteínas: Lo bueno, lo malo y lo feo • Efectos del Etanol en la expresión génica de -sinucleina en células cancerígenas Diálogos • Parques Naturales de Colombia. Proyección social • Legos Construyendo pequeños científicos Cultura científica • Recomendados Arte y ciencia • Bio-arte en cajas de petri mediante el uso de la capacidad inhibitoria de las nanopartículas de plata ¿Cómo publicar en SAYWA?

Revista de Divulgación Cientíﬁca | Facultad de Ciencias Universidad Antonio Nariño | Bogotá, Colombia Volúmen 1 - Número 1 | Enero - Junio 2019 | Issn 1711-1571 / Issn on-line 2744-8576

Saywa en Quechua significa "que indica el camino o frontera". Revista de divulgación científica de la Facultad de Ciencias, sea un anuncio y acercamiento al conocimiento que guíe su trayectoria.

Volumen 1 No. 1 - Semestral Enero - Junio 2019 ISSN: 1711-1571 ISSN online: 2744-8576

Rector

Comité Editorial

Víctor Hugo Prieto

Lorena Ruiz

Secretaria General

Juan Silva

Martha Carvalho

Mónica Losada

Vicerrectora Académica

Aura Suárez

Diana Quintero

German Méndez

Vicerrector de Ciencia, Tecnología e Innovación Guillermo Alfonso Parra Vicerrector Administrativo Héctor Bonilla Editora Mónica Losada Editores de sección Juan Carlos Silva

Corrector de estilo Carlos Andrés Almeyda Diseño y Diagramación Carácer Creativo SAS. © Primera Edición. Universidad Antonio Nariño. 2019 Los artículos aquí publicados no expresan la voluntad de la institución sino son responsabilidad de los autores que realizan cada uno de los textos aquí incluidos.

Cristian Buendía Diana Martínez Ana Luisa Muñoz Miguel Méndez Mauricio Rey Diego Roa Jaime Vargas Clara Durango Aura Suarez German Méndez

Escribanos a saywa@uan.edu.co Universidad Antonio Nariño Facultad de Ciencias Carrera 3 este No. 47 A – 15 Teléfono 5554199 Conmutador 3152980 ext 3033 Bogotá, Colombia http://revistas.uan.edu.co/index.php/saywa

CONTENIDO

Editorial 04

Física: 15

Nace la revista Saywa frontera de la ciencia

El nobel de física 2018: premio para el Laser

Mónica Losada

Diego Roa

En el año 2018, el premio Nobel de Física fue otorgado a tres ganadores. Las ideas que los motivaron a su vez muestran el gran ingenio y se basan en el mayor invento de impacto tecnológico científico: el rayo laser

Opinión 06 Hablemos de Fracking Juan Carlos Silva Tamayo

Personajes UAN 24

Universidad Antonio Nariño

Alicia Romero Frías: una científica comprometida en la búsqueda de compuesto naturales para el control de plagas.

Los yacimientos no convencionales de petróleo y gas, más conocidos como yacimientos en roca generadora se han convertido en un objetivo primordial para muchas economías a nivel mundial.

Jaime Vargas

En Colombia se ha evaluado desde hace casi diez años la pertinencia de la explotación de petróleo y gas a partir de yacimientos no convencionales. Se realiza una corta revisión sobre este asunto que afecta ecosistemas y economías.

Alicia Romero es una talentosa docente de la Universidad, actual decana de la Facultad de Ciencias. Fue galardonada en el año 2013 con el premio “For women in Science” como reconociendo a su labor investigativa. En este artículo se destaca su trayectoria académica y aportes. Por su gran labor es un Persona UAN.

Ciencia Hoy 10 Premio Nobel de Química 2018: “El poder de la evolución”

Ciencia Aplicada 27 Prometedor hallazgo de tres plantas con actividad anticancerígena.

Cristian Buendía Atencio El autor realiza una breve nota abordando a los ganadores del premio Nobel de Química en el año 2018, resaltando sus aportes a la comunidad científica y a la sociedad en general.

Karen Reyes, Erika Lozano, Harold Gómez, Nelitza Linares, Orlando Torres y Ana Muñoz

La medicina natural es una herramienta que favorece el tratamiento de distintos tipos de cáncer. Por esta razón el objetivo de la investigación que realizan los autores esta enfocado en determinar la actividad anticancerígena de tres extractos de plantas encontradas en la costa Atlántica colombiana.

Microorganismos capaces de degradar compuestos xenobióticos en sitios salinos.

Ciencia y género: Las mujeres en el Nobel. 12 Diana Martínez

Efecto de extractos de propóleos colombianos sobre la expresión génica de células cancerígenas 34

Una revisión concreta respecto a cultura, educación y otros factores, acerca del contexto de la mujer y la ciencia hasta el 2018, año donde dos mujeres ganaron el premio nobel de Química y Física respectivamente

Dolly Pardo, Oscar Murillo, Mauricio Rey, Orlando Torres

Fibrilación de proteínas: Lo bueno, lo malo y lo feo.

Legos Construyendo pequeños científicos Clara Durango, Andrés Rojas.

Legos es una propuesta innovadora desarrollada por la facultad de ciencias de la Universidad, sede Armenia, que busca desarrollar la ciencia en el departamento del Quindio buscando la equidad social.

Karen Segura, Andrés Malagón. Los procesos de fibrilación de proteínas hacen referencia a la unión de cadenas ligeramente modificadas en su estructura nativa que forman pequeñas fibras. La fibrilación presenta ventajas y desventajas, que se mostrarán en el artículo de divulgación en esta sección.

Cultura Científica

Recomendados Germán Méndez, Aura Suárez

Efectos del Etanol en la expresión génica de -sinucleina en células cancerígenas 48

Libros, Documentales, Sitios Web y Actividades

Breyner Quiñones, Mauricio Rey El consumo de alcohol se ha relacionado con cambios importantes en la expresión de -sinucleina, alterando el sistema de recompensa y generando daño neuronal y mitocondrial. El objetivo de este estudio es determinar el efecto de bajas dosis del etanol en células cancerígenas.

Arte y Ciencia

Bio-arte en cajas de petri mediante el uso de la capacidad inhibitoria de las nanopartículas de plata Angelica Murillo, Javier Rincón

Dielogos 54

Descripción del trabajo llevado a cabo por un equipo de estudiantes utilizando nanopartículas

Parques Naturales de Colombia. Ana Beatriz Rossi, Monica Losada Barragán

¿Cómo publicar en SAYWA? Entrevista a Carolina González Delgado

Instrucciones de autor

Consultora de ecoturismo en áreas ambientales estratégicas y otros negocios ambientales

CONTENIDO

Proyección Social 60

El propóleo tiene una gran historia en el uso de la medicina, a lo largo de la historia se le han atribuido diferentes propiedades farmacológicas ampliamente reportadas: antiséptica, antifúngica, antinflamatoria, antitumoral entre otras

Editorial

Nace la revista Saywa frontera de la ciencia

aywa en lengua quechua significa frontera. El Diccionario de la Real Academia Española (DRAE, 2018) define el término “frontera” como el límite exterior del territorio de un Estado.

Al igual que las fronteras de los Estados modernos, el conocimiento científico con base en disciplinas como la física, química, matemática, biología, entre otras, cumple con la trascendental labor de demarcar y separar el límite entre dos campos: lo conocido y lo desconocido. A partir de sus propios modelos, la ciencia explica el universo que nos rodea al expandir sus fronteras exteriores e incorpor a su ámbito nuevos territorios de entendimiento, renovando y edificando constantemente sus propios límites. Revista Saywa los invita a ser partícipes de la remodelación de los linderos científicos conocidos, así como del desarrollo científico de vanguardia, esto a partir de la construcción colectiva de miles de investigadores y expertos de todo el planeta.

Revista.SayWa, vol 1 #2, enero-junio. 2019

Por eso, en esta primera edición de nuestra Revista, exploramos el potencial uso de extractos de origen natural anticancerígenos, te explicamos cuál es la física alrededor del láser y las técnicas que fueron premiadas en 2018 por la Academia Sueca de Ciencias. ¿Sabías que el propio invento del láser fue en su momento un premio Nobel y hay al menos cinco premios Nobel que se relacionan directamente con él? De seguro has escuchado la palabra fracking. En esta edición te hablamos de él y de sus potenciales impactos. También abordamos la importancia de los Parques Nacionales Naturales de Colombia, los efectos del uso indiscriminado del agua en la desecación de la laguna de Fúquene y relatamos la labor realizada desde la comunidad académica y científica por su restauración ecológica. En estas páginas puedes encontrar, además, otros ejemplos de la sincronía que existe entre la ciencia y la socieda; nuestros artículos sobre el saber popular como fuente de conocimiento científico; algunas recomendaciones de lectura e interesantes filmes de temáticas relacionadas con la ciencia. Te invitamos a acompañarnos a esta expedición por las áreas del conocimiento y a la construcción de esta Saywa día a día.

Monica Losada Editora saywa@uan.edu.co

Opinión

Hablemos de fracking Juan Carlos Silva Tamayo decano.ciencias@uan.edu.co

Decano Facultad de Ciencias, Universidad Antonio Nariño

os yacimientos no convencionales de petróleo y gas, más conocidos como yacimientos en roca generadora, se han convertido en un objetivo primordial para muchas economías a nivel mundial, Países como Estados Unidos, Argentina, Canadá y Polonia han aumentado en los últimos diez años sus reservas de petróleo y gas natural gracias a la explotación de estos yacimientos. Esto no solo ha ayudado a que algunos de estos países alcancen autosuficiencia energética, sobre

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todos aquellos que dependen de fuentes de energía fósil, sino también a que mejoren su salud económica. En Colombia se ha evaluado desde hace casi diez años la pertinencia de la explotación de petróleo y gas a partir de yacimientos no convencionales. En los últimos meses, nuestro país ha vivido un fuerte debate acerca de la viabilidad de la explotación de dichos yacimientos mediante el uso de la técnica de fracturamiento hidráulico conocida como Fracking. La discusión se ha mantenido al margen del ámbito académico y ha tomado un tinte particularmente político, teniendo como principales protagonistas a la industria petrolera y a las organizaciones ambientales. Por un lado, la industria del sector hidrocarburos asegura que la explotación de yacimientos no convencionales es una oportunidad de oro para Colombia, necesaria para alejar el fantasma del riesgo de desabastecimiento de petróleo y gas natural para el país. De acuerdo a este gremio económico, las reservas actuales solo alcanzarían a cubrir la demanda de petróleo y gas del país para los próximos ocho años.

Los yacimientos no convencionales de petróleo y gas, más conocidos como yacimientos en roca generadora, se han convertido en un objetivo primordial para muchas economías a nivel mundial Con la explotación de los yacimientos no convencionales las reservas podrían aumentarse en casi quince años, lo que de cierta forma permite flexibilidad en la transición a energías alternativas. Argumentan que la explotación de los yacimientos no convencionales ayudará a remediar, en parte, el déficit fiscal del país y a mejorar la calidad de vida de los colombianos mediante la generación de regalías. También sostienen que la industria se ha preparado por más de diez años para realizar técnicamente, de forma responsable y en armonía con el medio ambiente, la explotación de yacimientos no convencionales. Las organizaciones ambientales, por otro lado, sugieren que la explotación de yacimientos no convencionales no es una alternativa sostenible para el país por lo que han solicitado, a nivel político, la prohibición de estas. Se fundamentan en los posibles daños que las actividades de fracturamiento hidráulico causarían a la salud humana y al medio ambiente. Particularmente, se preocupan por la posible contaminación de fuentes de agua, tanto subterráneas como superficiales. Otras problemáticas son el aumento en la sismicidad inducida (micro-sismicidad) que puede resultar de esta actividad –la cual se ha evidenciado en otros países–, así como

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la afectación a los servicios ecosistémico generada por la gran escala de las actividades de fracturamiento hidráulico. Los ambientalistas sostienen que el país no puede ir en contravía de las tendencias mundiales frente a la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero y advierten que no debe dilatarse el salto a energías alternativas limpias. Ante los potenciales problemas de afectación al medio ambiente y a la salud humana, muchos países prohíben esas explotaciones de yacimientos no convencionales bajo el principio de precaución y mitigación del cambio climático.

si no se aumentan las reservas de petróleo y gas natural. Dicho desabastecimiento, sin embargo, no afectaría drásticamente la matriz energética del país, la cual, contrario a países como Estados Unidos y Argentina, se basa en su gran mayoría en la generación hidroeléctrica. El desabastecimiento de combustibles fósiles podría, de otro lado, afectar varias actividades económicas (el transporte y el sector petroquímico, por ejemplo) que dependen de la autosuficiencia de este tipo de combustibles. El efecto sería negativo no solo en la economía de dichos sectores, también afectaría el bolsillo del ciudadano común por cuanto la importación de combustibles necesarios para procesos como la movilización de productos podría aumentar dependiendo del precio del petróleo. Hay que resaltar que esta afectación podría ser menor si las políticas energéticas migraran con mayor rapidez a la utilización de energías alternativas renovables, ejemplo de la energía solar y eólica, o en la generación de combustibles alternativos a través de procesos biotecnológicos (combustibles metabólicos) y bioquímicos (generación de energía a través de procesos de secuestro de carbón y saneamiento de efluentes industriales).

La facultad también ha comenzado a cuantificar las posibles afectaciones o beneficios de estas actividades a los servicios ecosistémicos

A pesar de que algunos problemas ambientales y de salud pública han sido asociados a la explotación de yacimientos no convenciones en otros países, hasta el momento no se han realizado en Colombia estudios que ayuden a cuantificar a priori afectaciones tales como la contaminación de aguas, afectación de servicios ecosistémicos, así como la afectación a la salud humana. Para poder cuantificar dichos efectos se requiere elaborar proyectos multidisciplinarios piloto, iniciativas que solo hasta ahora vienen surgiendo. Por ejemplo, la Facultad de Ciencias de la Universidad Antonio Nariño lidera un proyecto de investigación

A pesar de que ambos sectores se han documentado de forma juiciosa para apoyar sus posiciones, los argumentos utilizados no tienen en cuenta factores que deberían ser adaptados al entorno nacional. Es una realidad que Colombia corre actualmente el riesgo de desabastecimiento de combustible fósiles

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con el propósito de cuantificar la biodisponibilidad de elementos altamente cancerígenos y radioactivos asociados a las actividades de fracking. Los resultados preliminares de dicho proyecto sugieren que la posible contaminación de fuentes de aguas subterráneas y superficiales no sería ocasionada por los fluidos utilizados para el fracturamiento hidráulico propiamente dicho, sino que estaría siendo generada en yacimientos no convencionales, a partir de la disolución de minerales, altamente enriquecidos en elementos cancerígenos como Molibdeno, Uranio y Vanadio.

incidencia del fracturamiento hidráulico en sismicidad inducida, los impactos que la explotación de reservorios no convencionales pueda tener en el ámbito socio-económico de las regiones donde se realizarán dichas actividades, principalmente en las áreas de agricultura, ganadería, turismo, entre otras. A la fecha no se tienen estudios que permitan cuantificar el costo y el tiempo de mitigación de estas posibles afectaciones, lo que resulta de gran trascendencia en el diseño y toma de decisiones en lo relacionado al manejo de regalías a nivel nacional y regional. La falta de cuantificación de los efectos de las actividades de fracturamiento hidráulico necesita, por tanto, una sinergia entre academia, industria y Estado que permita evaluar dichas afectaciones de forma técnica y transparente.

La Facultad también viene cuantificando las afectaciones o beneficios de estas actividades a los servicios ecosistémicos. Otras universidades como la Universidad Nacional de Colombia realizan, por su parte, inventarios de línea base de acuíferos en las zonas donde se proyecta realizar explotaciones de yacimientos no convencionales. A pesar de que la academia adelanta investigaciones enfocadas en la cuantificación de los potenciales problemas y beneficios que traería la explotación de yacimientos no convencionales, aún falta mucho por hacer antes de dar vía libre a esta actividad económica, llevar a cabo investigaciones que permitan cuantificar la posible

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Ciencia hoy Premio Nobel de Química 2018 “el poder de la evolución” Cristian Buendía Atencio c.buendia@uan.edu.co Docente Facultad de Ciencias, Universidad Antonio Nariño

En 2018, los investigadores Frances H. Arnold, George P. Smith y Gregory P. Winter, fueron galardonados con el Premio Nobel de Química. Su labor investigativa se enmarca en la evolución como única vía para encontrar respuestas a muchas incógnitas en esa área. La Dra. Frances Arnold es Ingeniera Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Princeton y doctora en Ingeniería Química de la Universidad de California. En los últimos años ha investigado la evolución dirigida de enzimas,

labor que le ha permitido obtener sustancias químicas sin alterar drásticamente el medio ambiente, aportando nuevos horizontes en la industria farmacéutica y en el tema de biocombustibles renovables. George P. Smith realizó sus estudios como Biólogo en Haverford College. Se graduó como Doctor en Bacteriología e

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Inmunología en la Universidad de Harvard. En 1985 desarrolló un innovador método conocido como visualización de fagos en el que se emplean un bacteriófago (virus que infecta las bacterias) para desarrollar nuevas proteínas. Por su parte, Gregory Winter estudió Ciencias Naturales en el Trinity College de Cambridge y se tituló como doctor en el Laboratorio de Biología Molecular del Medical Research Council (MRC). Winter utilizó la tecnología de la visualización de fagos y la evolución dirigida de anticuerpos, con el objetivo

de producir nuevos anticuerpos humanos con fines terapéuticos. Entre sus logros con este abordaje se encuentra la inyección de Adalimumab (aprobada en el 2002) que se utiliza para la artritis reumatoide, la psoriasis y las enfermedades inflamatorias del intestino. La presentación de fagos ha producido anticuerpos que pueden neutralizar las toxinas, contrarrestar las enfermedades autoinmunes y curar el cáncer metastásico. El futuro de la evolución dirigida está empezando y cada día muestra sus grandes aplicaciones para el beneficio de la humanidad.

Referencias Fundación Nobel (2018). Artículo on line. Disponible en: [https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2018/].

2018 Nobel Prize in Chemistry winners: Frances H Arnold, George P Smith and Gregory P Winter. Credit: Niklas Elmehed

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Ciencia y género: Las mujeres en el Nobel Diana Martínez dianamartine@uan.edu.co

Docente Facultad de Ciencias, Universidad Antonio Nariño

urante siglos, barreras de todo tipo han limitado el acceso a la educación de las mujeres y aún más su aproximación al conocimiento científico. Tal circunstancia se origina en prejuicios erróneos como la supuesta inferioridad física y cognitiva del género, bajas competencias en sus habilidades lógico-matemáticas, solo por mencionar algunos. En ese contexto, se ha asumido a lo largo de la historia que el rol de la mujer es eminentemente reproductivo, esto es, ha sido confinada a la maternidad y a la dependencia económica con un trabajo doméstico no remunerado. A pesar de estas concepciones equivocadas, la mujer ha logrado superar dichas barreras e impactar de manera positiva en la sociedad, en ámbitos como el conocimiento científico. Hoy celebramos el hecho de que dos científicas –de manera simultánea– sean parte de los ganadores del Premio Nobel de Química y Física de 2018. La Doctora en Ingeniera Química Frances Hamilton Arnold por su trabajo sobre la “evolución dirigida de las proteínas” y la Doctora en Física Donna Theo Strickland, por su invención de la “amplificación del pulso Chirped” . Solo pocas han tenido este honor, tales como Maria Salomea SkłodowskaCurie (Física 1903 y Química 1911), Irène Joliot-Curie (Química 1936), Maria Goeppert-Mayer (Física 1963), Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin (Química 1964) y Ada Yonath (Química 2009). Si comparamos los 210 premios en física y los 180 premios en química que han sido entregados

durante los últimos 118 años, tan solo tres mujeres han sido premiadas en la primera disciplina, y cinco en la segunda. La desproporción y rezago que ha sufrido en este ámbito del conocimiento demuestra que el prestigio asociado a la masculinidad está muy lejos de haber finalizado. Las sólidas bases económicas, sociales y psicológicas evidencian la segregación de las mujeres en la esfera científica. La subvaloración de su trabajo y los distintos obstáculos que tienen pasar para ascender académica o laboralmente, en comparación con los hombres. Por lo anotado, tener una comprensión profunda de los procesos de aprendizaje de los seres humanos y entender que es imposible concluir que las habilidades de una persona están íntimamente relacionadas con su género, conlleva a un cambio de paradigma. En este sentido, un nuevo camino se gesta para las mujeres en el mundo de la ciencia y su protagonismo será cada vez mayor en el tiempo por venir.

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Mujeres en el Nobel Ganadoras del premio Nobel en Física: Maria Salome Sklodowska Curie en 1903

Maria Goeppert Mayer en 1963

Donna Theo Strickland en 2018

Irène Joliot Curie en 1936

Dorothy Mary Crowfoot Hodgkin en 1964

Ganadoras del premio Nobel en Química: Maria Salome Sklodowska Curie en 1911

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Mujeres en el Nobel Ada Yonath en 2009

Frances Hamilton Arnold en 2018

Física

El Nobel de Física 2018: premio para el Láser Diego A. Roa Romero dieroa@uan.edu.co Departamento de Física Universidad Antonio Nariño

Resumen

l premio Nobel de Física ha premiado la invención de dos técnicas basadas en láser que han sido utilizadas en muchas aplicaciones en ciencia, medicina e industria. Por un lado, las pinzas ópticas por Arthur Ashkin y por el otro

el método de Amplificación de Pulso Gorjeado por Gérard Mourou y Donna Strickland. No es la primera vez que un premio Nobel de Física es otorgado a un trabajo relacionado con el láser. El propio invento del láser fue en su momento un premio Nobel y hay al menos cinco premios Nobel que se relacionan directamente con este invento. En este texto se intenta explicar de manera conceptual cuál es la física alrededor del láser y las técnicas que fueron premiadas este año por la Academia Sueca de Ciencias. Este año el premio Nobel de Física ha sido otorgado a tres ganadores. Las ideas que motivaron estos premios son muestra de un gran ingenio y giran alrededor de uno de los inventos de mayor impacto en el último siglo: el rayo láser.

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La tecnología de los rayos láser fue desarrollada hacia la década de los años 1960, como una evolución del máser (Gordon, 1955), un dispositivo de micro-ondas que era descendiente de los aparatos de radio-frecuencia para radares. La idea del láser era conseguir ondas de luz con una única frecuencia, como ya era el caso de las ondas de radio. Desde esa época hasta nuestros días, los láseres han pasado de ser grandes montajes de laboratorio a pequeños dispositivos con múltiples aplicaciones en industria, medicina y la vida cotidiana. Por otro lado, cinco premios Nobel han sido otorgados por trabajos con una relación directa con el láser, sin contar muchos otros que han resultado de investigaciones que requieren de su aplicación. El láser es una de esas ideas que aunque sencilla en su concepto, solo pudo ser concebida con el desarrollo de la óptica cuántica y requirió de cuidadosos experimentos para ser concretada (Schawlow, 1961). Demos pues un vistazo para saber en qué consiste y cómo se hace la luz láser.

¿Cómo funciona el láser? Para entender un poco más a profundidad en qué consiste un láser, es necesario comprender algo de la naturaleza de la luz y su interacción con la materia. En ese caso se empiezan a pisar los terrenos de la mecánica cuántica, pero las ideas básicas son suficientes para comprender el concepto principal del fenómeno. Desde el punto de vista de la física clásica, la luz es una onda electromagnética. Es decir, una perturbación que puede viajar en el espacio vacío y como a cualquier onda, a la luz se le pueden asociar propiedades como intensidad y frecuencia. En el caso de la luz visible cada frecuencia corresponde a un color en el espectro desde el rojo hasta el violeta (el mismo espectro

del arco-iris). Desde el punto de vista cuántico, la luz se puede imaginar como un flujo de partículas llamadas fotones. Estas partículas de luz, viajan por supuesto a la velocidad de la luz (c = 300.000 kilómetros en un segundo) y su energía depende de la frecuencia de la onda asociada. En este momento puede surgir la pregunta “bueno, pero ¿acaso no estaba diciendo que la luz es una onda y ahora dice que es una partícula?”. La respuesta que se puede dar para intentar explicarlo es que los entes cuánticos poseen la dualidad de mostrar aspectos de onda en unos casos y de partícula en otros. Una forma de producir fotones es tomar los átomos y agregarles energía. Estos pueden almacenar esta energía y liberarla emitiendo un fotón. Los bombillos y cualquier dispositivo usado para iluminación utilizan este principio, tomando la energía eléctrica para excitar los átomos de un filamento en el caso de bombillas incandescentes, un gas en el caso de los bombillos de neón o un un semi-conductor en el caso de los LEDs. Estos átomos luego se encargan de producir la luz requerida. Sin embargo, la luz que emiten estas fuentes es de alguna forma, “desorganizada”. Los fotones son emitidos en todas direcciones y en un

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rango amplio de frecuencias. Al fin y al cabo la idea de las lámparas es iluminar un espacio amplio con luz blanca, la cual es la mezcla de todos los colores (frecuencias). Sin embargo, en muchas aplicaciones es deseable un haz de luz, donde todos los fotones tengan la misma energía (frecuencia) y viajen perfectamente organizados en la misma dirección. Ese es el concepto detrás del láser.

mismo tipo de luz por parte de ellos. La buena noticia es que los fotones emitidos tendrán la misma frecuencia, dirección y demás características de aquellos que incidieron inicialmente. Por medio de un sistema de espejos se puede lograr que la luz emitida vuelva a incidir sobre los átomos y reforzar el efecto. Al final se tendrá un haz de luz de una única frecuencia que viaja en una dirección bien definida. Esto es un láser.

Para lograr ese grado de disciplina en objetos tan poco tangibles, tenemos que ir a la fuente y ver como hacer que un conjunto de átomos emitan fotones organizadamente. En los casos de las fuentes de luz ya mencionadas, se les proporciona energía a los átomos, estos se excitan y emiten luz cada uno de manera independiente y aleatoria. A este fenómeno se le conoce como emisión espontanea (ver Figura 1) .

La palabra láser viene de la sigla en inglés para Light Amplification by Stimulated Emision of Radiation. Entonces el sistema que produce el rayo láser consistirá de un material que contiene los átomos a excitar, conocido como “medio activo”, una “bomba óptica” o sistema que proporcione la energía para mantener los átomos excitados y conjunto de espejos para reforzar el efecto (Ver Figura 2). Actualmente los láseres se basan en este principio, cambiando las características de los componentes dependiendo de las necesidades de potencia y frecuencia de la luz. Existen así, gran variedad de láseres que permiten múltiples aplicaciones. El desarrollo de versiones distintas de láseres ha sido y es aún, un campo de investigación muy importante en física y que este año ha sido reconocido por el comité que otorga el Nobel. A continuación exploraremos estas ideas.

Figura 1: a) En la emisión espontánea, un átomo excitado emite un fotón, que puede ir en cualquier dirección. b) En la emisión inducida, el fotón es emitido por la presencia de otro fotón idéntico que bombardea al átomo excitado.

En el caso del láser ocurre un fenómeno paralelo a la emisión espontánea conocido como emisión estimulada Figura 1). Cuando un átomo es excitado y luego se bombardea con un fotón de cierta energía particular, emite un fotón igual al fotón incidente. Entonces, si se tiene un conjunto grande de átomos, todos excitados de manera uniforme y se les aplica luz de cierta frecuencia, va a ocurrir la emisión del

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Bomba optica

Espejos (a)

(b)

(c)

(d)

Figura 2: Emisión inducida en el láser: a) un medio activo se coloca en presencia de una bomba óptica. b) Los átomos del medio activo empiezan a emitir espontáneamente yparte de la luz se refleja en los espejos para inducir de nuevo sobre el medio activo. c) La luz reflejada incide sobre los átomos uniformemente excitados del medio activo. d) Esto induce una emisión inducida en conjunto.

Abducción microbiana La idea de que no estamos solos en el universo y que constantemente somos visitados por patrullas de naves provenientes de otros planetas ha tomado mucha fuerza en la cultura popular. Dentro de la narrativa asociada se encuentran los reportes de casos en los que animales y seres humanos son secuestrados por seres del espacio exterior para ser estudiados, con historias de terribles experimentos que incluyen incluso el uso de cuerpos humanos como huéspedes para procrear los seres de otros mundos. Alimentado por estas historias, el cine de ciencia-ficción ha hecho recurrente la escena de abducción. Es posible que para el lector sea familiar en que consiste. Una persona, quien va a ser secuestrada, se encuentra en el campo durante la noche. Aparece un platillo volador, el cual se detiene sobre la victima, emite una luz enceguecedora, que es capaz de elevarla e introducirla dentro de la nave, es decir, un rayo que es capaz de atrapar cosas.

El profesor Arthur Ashkin, de los laboratorio Bell, fue el pionero en el uso de luz láser para atrapar objetos pequeños. Actualmente se conocen como trampas ópticas o pinzas ópticas. El principio básico es relativamente sencillo pero para ello hay que volver a la idea de la luz como un flujo de fotones. Se puede hacer entonces la analogía entre el flujo de fotones de un láser y el chorro de agua que sale de una manguera. Si usted se atraviesa al chorro de agua de una manguera de bomberos, éste imprime tal fuerza que incluso lo puede lanzar por el aire (esto método también es utilizado por los cuerpos anti-motines para interactuar con algunos grupos sociales inconformes, durante cierto tipo de protestas). De una manera similar la luz es capaz de trasmitir presión, pero se necesitan otras escalas para que el efecto sea apreciable. Por ejemplo, hace ya tiempo, las agencias espaciales vienen trabajando en proyectos de propulsión de naves espaciales usando “velas solares”. Al igual que los barcos de vela, las estas naves, abrirían velas para ser propulsadas por la luz y viento solar y así surcar el espacio. Sin embargo, se necesitan superficies inmensas, con una relación de 1 m² para mover cada gramo de masa de la nave (Leipold, 1999).

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En el ejemplo de las velas solares, la luz del sol cumple un papel análogo al viento sobre una cometa común. Las partículas de aire al golpear la cometa le transmiten una fuerza perpendicular a la superficie. Pero el viento puede ejercer fuerzas en otras formas, como por ejemplo en el caso del ala de un avión. La Figura 3 presenta el perfil del ala de un avión en movimiento al momento del despegue, cuando se necesita una mayor fuerza de sustentación (Dommash, 1961). La forma del ala causa un cambio sustancial en la trayectoria del viento. El viento en este caso es forzado a ir hacia abajo y esto, por ley de acción y reacción causa una fuerza adicional hacia arriba sobre el ala, la cual eleva mas fácilmente el avión. En el caso de las pinzas ópticas, se utiliza un principio parecido, donde desviando la trayectoria de la luz, esta genera una fuerza en dirección contraria.

Figura 3: Perfiles del ala de un avión: a) Ala en posición de vuelo normal. b) En el momento del despegue, es necesario mayor fuerza ascensional, por lo que el perfil se deforma con el uso de los llamados flaps. En este caso, el ala desvía mayor cantidad de viendo hacia abajo, aumentando la fuerza ascensional. Fuente: Ivao-mx (2010).

Figura 4: a) Un objeto transparente es colocado en presencia de un haz cuyo perfil es mostrado en la parte superior, siendo la parte mas intensa la que corresponde al color mas oscuro. Las flechas negras indican la trayectoria de la luz en el objeto y las grises pálido las fuerzas inducidas sobre el objeto. b) El haz es enfocado para atrapar el objeto. Fuente: Neuman (2004).

Piense entonces en un objeto transparente que se introduce parcialmente en un haz de luz y actúa como una lente que la desvía, como se muestra en la Figura 4. La fuerza causada por esta desviación va a ser mayor en puntos donde la luz sea mas intensa (donde el viento de fotones es mas intenso). Entonces como muestra la figura, si se coloca una lente en presencia de un haz de luz que es mas intenso en uno de sus lados, aparecerá una fuerza que apunta hacia ese lado . De esta forma el objeto es llevado en esa dirección, siendo atrapado. Para tomar el objeto a modo de pinzas, se usa un haz de luz que sea enfocado hacia el centro del objeto, como se muestra en la parte derecha figura 4. La desviación de los rayos es hacia el centro de la lente (objeto a tomar por las pinzas) por lo que las fuerzas toman direcciones hacia arriba y hacia afuera, como se muestra en la figura, creando así, una verdadera trampa para el objeto.

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Gracias a este sencillo pero ingenioso invento, se ha podido atrapar con luz láser objetos muy pequeños.

el Dr. Ashkin, a sus 96 años, terminó siendo el hombre mas viejo galardonado con el Premio Nobel de Física. La otra mitad del Nobel se otorgó por el desarrollo de una técnica para lograr rayos láser de muy alta intensidad, como veremos a continuación.

Estirando la luz

En algunos casos, aunque el principio es un poco diferente, se han utilizado para atrapar átomos y reducir su energía (enfriarlos). Esto ha abierto la posibilidad de utilizar esta técnica en el desarrollo de computadores cuánticos (Stuart, 2014).

En la década de 1960-1970 se descubrió la forma de utilizar el fenómeno de emisión estimulada para producir láseres (Piña, 2015). Las aplicaciones que se podrían encontrar para esta tecnología eran muy diversas, pero para algunas de ellas eran necesarios láseres de luz muy intensa (actualmente se utilizan, por ejemplo, láseres para cortar láminas de metal y soldarlas). En el caso de la industria aereo-espacial, se requiere de mucha precisión para cortar y soldar las láminas para las piezas de aviones y naves espaciales.

Al final, el Dr. Ashkin optó por tomar con sus pinzas otro tipo de objetos: los sistemas biológicos. Con esto pudo manipular virus, bacterias y células humanas, llevando a la realidad la idea de los rayos que atrapan seres vivos para experimentar: abducción microbiana. La técnica ha tenido tanto éxito que incluso ha servido para medir magnitudes dinámicas como fuerzas y torques en organelos celulares. Y no solo ha tenido éxito a nivel científico. Actualmente existen empresas dedicadas a diseñar y fabricar este tipo de equipos para aplicaciones en investigación y en la industria.

Además se necesita que el calor liberado en el proceso sea relativamente poco ya que esto puede afectar la pieza. Los láseres son herramientas apropiadas para este tipo de requerimientos, pero para lograrlo se ameritan potencias del orden de los kiloWatts, la potencia concentrada de cientos de bombillos. Si lo que se requiere es aumentar la intensidad de la luz, en este caso de la luz láser, es necesario producir más fotones y agregarlos en un solo haz. Un camino es producir emisión estimulada sobre un material, machacar el proceso una y otra vez hasta lograr la intensidad requerida (Ganiel, 1975). Esto suena mas bien sencillo pero tiene un límite. La energía acumulada puede llegar a ser tan grande que puede calentar el medio activo y dañar el dispositivo. Gran problema.

A pesar de ser una idea sencilla en su principio, tiene mucha física detrás, por esta razón y por sus tantas aplicaciones,

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La buena noticia es que se pueden aprovechar las propiedades de la luz en su faceta de onda para el propósito de lograr láseres más intensos. Las ondas tienen la propiedad de superposición, es decir dos o mas de ellas pueden co-existir al mismo tiempo en el mismo punto, agrupándose en una onda que podemos llamar onda resultante. Es tan sencillo como el hecho que si el lector no alcanza a leer este artículo por que la habitación es mas bien oscura (suponiendo que éste esta impreso en papel), puede encender “otra luz”, para que la onda de la nueva fuente se superponga a la luz ya existente y se aumente la intensidad. Esto nos ilustra el comportamiento de la superposición, sin embargo, en el caso de los láseres es un tanto mas complejo. Si se superponen ondas de diferentes frecuencias, se puede jugar con su forma, como se muestra en la Fígura

En los pulsos, cada componente contribuye con su intensidad a la intensidad total del pulso.

Figura 5. La superposición de ondas de distinta amplitud y frecuencia permite manipular la forma de la onda resultante. Fuente Cabrera (s.f.).

5. Si se combinan muchas ondas de diferentes frecuencias se pueden lograr pulsos, es decir, emisiones de luz de corta duración. El proceso inverso también es posible, generando pulsos de luz sin necesidad de inicialmente superponer otras ondas, estos se comportarán como la superposición de sus ondas componentes. En los pulsos, cada componente contribuye con su intensidad a la intensidad total del pulso. Si la superposición agrupa mas componentes, o se le aumenta la intensidad a éstas, la intensidad del pulso resultante también aumentará. Siguiendo este orden de ideas, se puede tomar un pulso, des-componerlo, aumentar la intensidad de cada parte para luego recomponerlo y así lograr una mayor intensidad. Esta es el concepto mas básico de la técnica descubierta por Gérard Mourou y Donna Strickland en la década de los ochenta y conocida actualmente como amplificación de pulso gorjeado –Chirped Pulse Amplification, CPA– (Tish, 2000).

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Queda el problema de cómo descomponer el pulso. Para este propósito se aplica un principio que se conoce como dispersión, el cual es mas bien cotidiano. Cuando la luz blanca pasa por un prisma de cristal, cada frecuencia (color) que la compone adquiere una velocidad distinta. En el caso del prisma, esto obliga a que la luz de cada color tome un camino distinto, descomponiéndola. En el caso del CPA se utiliza una fibra óptica de un material dispersivo, que genera el retraso de algunas componentes del pulso con respecto de otras. El efecto final de este proceso es estirar el pulso. Se tiene un pulso mas largo en el tiempo pero menos intenso y listo para ser amplificado utilizando los métodos comunes.

Figura 6. Esquema del proceso realizado en el CPA. Un pulso original pasa por un sistema basado en dispersión que lo estira. Posteriormente se hace pasar por un un medio activo que sirve de amplificador, lo cual aumenta en conjunto su intensidad. Finalmente pasa por un sistema compresor que enfoca y crea un pulso más intenso que el pulso inicial. En el montaje de Mourou y Strickland, el estirador era una fibra óptica de 1.5 km y el compresor una serie rejillas. Fuente: Ramírez y Mochán (2018).

Después de amplificarlo es necesario recomponer el pulso para lo cual Mourou y Strickland usan una serie de rejillas que enfocan toda la luz en un mismo punto. Al final se obtiene un pulso mil millones de veces mas intenso que el pulso inicial. En la Figura 6 se ilustra el proceso usado por Mourou y Strickland (Maine, 1988).

La técnica de CPA ha sido ampliamente recibida por abrir la posibilidad de tener láseres de mucho potencia a un costo razonable, además de las posibilidades que brindan los láseres pulsados de alta potencia. Un caso es el uso de CPA en el campo de investigación conocido como attofísica (Dresher, 2002), que estudia fenómenos de muy corta duración, del orden de los atto-segundos (la millonésima parte de la billonésima parte de un segundo). Por ejemplo el comportamiento de los electrones en las moléculas, se estudia actualmente con láseres que aplican la tecnología CPA. Existen otras aplicaciones mas cercanas, en particular en medicina. Los láseres intensos y de corta duración se utilizan en las cirugías refractivas para tratar miopía y astigmatismo, debido a que los cortos tiempos de exposición implican una baja trasmisión de calor y por lo tanto un menor daño de la cornea, lo cual ha permitido esculpirla para cambiar su forma y así tratar estas patologías. Actualmente el Doctor Mourou y la doctora Strickland continuan trabajando en el campo de la óptica de láseres pulsados y de alta potencia.

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El láser es un dispositivo que causa fascinación al verlo. En él, las leyes físicas son aplicadas para producir un fenómeno que no se daría de manera natural y por tanto es uno de los mejores ejemplos de la imaginación e inventiva del hombre. Lo mas probable es que en los próximos años se sigan viendo premios de esta índole otorgados a investigadores que emplean el láser para hacer ciencia.

Referencias Cabrera, R. (s.f.). Superposición de ondas I. Ley de Fourier. Disponible en: [https://ricuti.com.ar/no_me_salen/ ondas/Ap_ond_13.html]. Dresher M., Hentschel M., Kienberger R. Uiberacker M., Yakovlev V., Scrinzi A. Westerwalbeslo Th., Kleineberg U. (2002). Time-resolved atomic inner-shell spectroscopy. Nature 419. 803. Dommash, D. O., Sherby, S. S. y Connoll, T. F. (1961). Airplane Aereodynamics. New York: Pitman Pub. Ganiel, U., Hardy, A., Neumann G. y Treves, D. (1975). Amplified Spontaneous Emission and Signal Amplification in Dye-Laser Systems. IEEE Journal of Quantum Electronics. QE-11. 11. 881. Gordon, J. P., Zeiger H. J. y Townes, C. H. (1955). The Maser – New tipe of microwave amplifier, frequency standard and spectrometer, Phys. Rev. 99. 1264. Ivao-mx (2010). Tipos de Flaps. Revista ivao-mx. Disponible en: [https://ivaomx.wordpress.com/2010/10/19/ tipos-de-flaps/]. Leipold, M., Kassing, D., Eiden M. y Herbeck, L. (1999). Solar Sails for Space Exploration – The Development and Demostration of Critical Technologies in Partnership. European Space Agency Bulletin. 98. Maine, P., Strickland, D., Bado, P., Pessot, M., Mourou G. (1988). Generation of Ultrahigh Peak Power Pulses by Chirped y Pulse Amplification. IEEE Journal of Quantum Electronics. 24. 2. 398. Neuman, K.C. y Block, S. M. (2004) Optical Trapping. Rev. Sci. Instrum. 75. 9. 2787. Ramírez Solís, A. y Mochán Backal, W. (2018). Los premios Nobel de Física 2018: Pinzas de luz y pulsos luminosos. Academia de ciencia de Morelos. Disponible en: [http://www.acmor.org.mx/descargas/18_oct_15_ nobel.pdf]. Schawlow, A. L. (1961). Optical Masers, Scientific American, 204 , 6, 52. Piña Blancas, C. A. (2015). Aplicación de soldadura láser para la fabricación de componentes en la industria aeroespacial. Congreso de Manufactura Avanzada para alumnos de Posgrado CIATEQ. Querétaro, Mexico. Tish, J. y Knight, P. (2000). High Intensity Lasers. Visions. Institute of Physics. Stuart, D. (2014) Manipulating Single Atoms with Optical Tweezers. Tesis para optar al título de doctor. Universidad de Oxford.

Personajes UAN Alicia Romero Frías: una científica comprometida en la búsqueda de compuestos naturales para el control de plagas Jaime Vargas jaivargas@uan.edu.co Docente Facultad de Ciencias Universidad Antonio Nariño

licia Romero Frías, una talentosa científica docente de la Facultad de Ciencias de la Universidad Antonio Nariño, fue galardonada en el año 2013 con el premio “For Women in Science”, como reconocimiento a su labor investigativa dentro del marco del programa L’Oreal, Unesco, Colciencias e Icetex.

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La obtención de ese importante galardón le permitió desarrollar parte de sus tesis de Doctorado, en colaboración con la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz en la Universidad de São Paulo (ESALQ/USP), de São Paulo, Brasil. En la actualidad, su labor científica combina trabajo en la comprensión de las relaciones ecológicas, con el desarrollo de métodos para la detección, monitoreo y control de plagas ambientales amigables con el entorno. La profesora Frías es graduada en Química de la Universidad Nacional de Colombia. Cursó Maestría en Ciencias Agrarias, así como el Doctorado en Ciencias Químicas de la misma universidad, como resultado de su interés por la aplicación de la química en la agricultura. Además, es especialista en análisis de suelos y plantas y su manejo de datos (Universidad de Wageningen, Holanda), y beneficiaria del Programa Nacional de Formación de Investigadores “Generación Bicentenario” otorgada por Colciencias. Su trayectoria profesional combina una amplia experiencia investigativa, principalmente en ecología química y nutrición de plantas, con una sólida formación académica en química y ciencias agrícolas, con énfasis en plantas, productos naturales y química de suelos.

Talentosa científica docente de la Facultad de Ciencias de la Universidad Antonio Nariño, galardonada en el año 2013 con el premio “For Women in Science” Además, se destaca su labor como investigadora junior y posteriormente como investigadora asistente y coordinadora de laboratorio en la Corporación Centro de Investigación en Palma de Aceite (CENIPALMA). Durante los años siguientes continuu su formación, viajando a los laboratorios de análisis de procesos SKALAR y BLGG en los países bajos y en el CIRAD en Francia, donde estuvo vinculada como investigador visitante. También resalta su participación como asesora a la compañía tabacalera British American Tobacco en la obtención de un tabaco orgánico en granjas colombianas. Actualmente, se encuentra vinculada a la Universidad Antonio Nariño como profesora asistente y directora de la Unidad de Ciencia, Investigación e Innovación (UDCII) de la Facultad de Ciencias. La investigación de la Dra. Romero tiene dos objetivos a largo plazo. El primero consiste en mejorar la comprensión de los compuestos químicos y otros tipos de señales, como mediadores del comportamiento de los insectos. El segundo, desarrollar aplicaciones prácticas para los productos químicos que modifican la conducta de estos organismos con el fin de integrarlos en programas de manejo de plagas. Algunos de los trabajos más importantes en su carrera, han versado sobre el estudio de compuestos naturales químicos producidos por insectos que median interacciones entre organismos, tales como: feromonas de agregación y sexo, señales de químicos de huéspedes o de

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hábitats, compuestos químicos que los insectos usan para localizar y reconocer sus lugares preferidos de alimentación y puesta de huevos. Para alcanzar los objetivos propuestos, la profesora se ha valido de una amplia gama de técnicas, que abarcan desde observaciones de campo básicas y bioensayos de insectos en sus hábitats naturales, hasta técnicas químicas analíticas de vanguardia, necesarias para identificar las estructuras de compuestos químicos naturales no reportados. El proceso de identificación es lo más desafiante, debido a las pequeñas cantidades de material que están disponibles en las fuentes naturales. Su labor también ha incluido la síntesis de estructuras de feromonas y kairomonas, para confirmar las identificaciones y proporcionar material suficiente para las pruebas de campo.

Dado que la investigación se ha centrado en obtener un mejor conocimiento y comprensión de la señalización química en los insectos en general, en la actualidad la Dra. Frías trabaja con una amplia variedad de plagas agrícolas colombianas, que incluyen escarabajos, polillas, moscas, mosquitos, hormigas y avispas parásitas. Este tipo de estudios se encamina a obtener un mejor conocimiento de las interacciones ecológicas, con el propósito de implementar métodos ambientalmente benéficos para el control de plagas.

Ciencia aplicada Prometedor hallazgo de tres plantas con actividad anticancerígena Promising discovery of three plants with anticancer activity Karen A. Reyes Álvarez

Orlando A. Torres García

Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca / Estudiante de Bacteriología, Bogotá

Universidad Antonio Nariño Grupo Bienestar: salud y producción animal, Quirón / Facultad de Veterinaria, Bogotá

Erika J. Lozano Aguilar Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca / Estudiante de Bacteriología, Bogotá

Harold Gómez Estrada Universidad de Cartagena Grupo de Investigación en Química de Medicamentos / Facultad de Ciencias Farmacéuticas Cartagena de Indias

Nelitza Linárez Alvarez Universidad Antonio Nariño Grupo Bienestar: salud y producción animal, Quirón / Facultad de Veterinaria, Bogotá

Ana L. Muñoz Ramírez analuisa.munoz@uan.edu.co Universidad Antonio Nariño Grupo Biología celular y funcional e ingeniería de biomoléculas / Facultad de Ciencias, Bogotá

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Palabras clave: Extractos herbales, Cáncer, Osteosarcoma, Medicina natural.

n la Universidad Antonio Nariño se investigan extractos de tres plantas encontradas en la Costa Atlántica colombiana con posible actividad anticancerígena. Los resultados preliminares son prometedores.

Resumen El osteosarcoma es el tipo de cáncer óseo más común que afecta en su mayoría a niños, adolescentes y adultos jóvenes. Es una enfermedad caracterizada por su tratamiento agresivo y, en general, por un mal pronóstico. Su tratamiento incluye radioterapia, quimioterapia y cirugía, procedimientos que –aunque buscan mejorar la salud del paciente–, pueden causar efectos secundarios indeseables, además de no alcanzar el 100% de efectividad. Por lo tanto, se hace necesaria la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas eficaces que no generen efectos adversos y no involucren elevados gastos médicos. La medicina natural es una herramienta que favorece el tratamiento de distintos tipos de cáncer ya que está demostrado que las plantas poseen componentes que interfieren en la supervivencia y muerte de las células cancerígenas. Por esta razón, el objetivo de esta investigación fue determinar la actividad anticancerígena de los extractos de tres plantas encontradas en la Costa Atlántica colombiana sobre dos líneas celulares: OSCA-8 (Osteosarcoma canino) y MDCK CCL-34 (células normales de riñón canino).

Abstract Osteosarcoma is the most common type of bone cancer that affects children, adolescents and young adults. It is a disease characterized by having an aggressive treatment and in general a poor prognosis. Its treatment includes radiotherapy, chemotherapy and surgery, that although they seek to improve the overall health of the patient, can cause undesirable side effects in patients, and they do not reach 100% effectiveness. Therefore, it is necessary to search for new effective therapeutic alternatives that do not generate adverse effects and do not involve high medical expenses. Natural medicine is a tool that favors the treatment of different types of cancer, since numerous studies show that plants have components that interfere in the survival and death of cancer cells. For this reason, the objective of this research was to determine the anticancer activity of three plants extracts found in the colombian Atlantic Coast, on two cell lines OSCA-8 (osteosarcoma) and MDCK CCL-34 (Normal canine kidney).

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¿Qué es el cáncer? El cáncer es una enfermedad caracterizada por la transformación de las células normales en células malignas, las células pierden el control y se multiplican excesivamente causando una serie de complicaciones en los pacientes y es la segunda causa de muerte en todo el mundo, según la Organización Mundial de la Salud (OMS). Para 2015, se reportaron 8,8 millones de defunciones a nivel mundial, aproximadamente el 70% de las muertes se registran en países de ingresos medios y bajos (Plummer et al., 2016).

¿Qué es el osteosarcoma? El osteosarcoma (OS) es el tipo de tumor óseo más común en niños y adolescentes. Se produce en cualquier hueso del cuerpo aunque predomina en los huesos largos, por ejemplo en las extremidades (Figura 1). Aunque es una malignidad de baja frecuencia en la población, representa alta morbimortalidad por su capacidad de producir metástasis (Alfranca et al., 2015); su importancia radica no solo en el grupo de edad al que afecta sino también en los tratamientos, que resultan agresivos, así como a su pronóstico, generalmente desfavorable (López et al., 2011). Los tratamientos convencionales abarcan la quimioterapia,

la radioterapia y la cirugía. Sin embargo, estos procedimientos causan efectos secundarios indeseables tales como náuseas, vómito, caída del cabello, malestar general, cambios bruscos de peso, pérdidas de apetito y, en algunos casos, daños renales (Devlin et al., 2017), debidos principalmente a que los fármacos empleados carecen de selectividad y especificidad de acción, actuando también sobre células normales (Leite et al., 2018). Por lo anterior, se hace necesaria la búsqueda de nuevas alternativas terapéuticas contra el cáncer, de modo que se puedan disminuir tanto los efectos colaterales en los pacientes como los elevados gastos médicos. Las plantas medicinales, ¿una nueva alternativa de tratamiento para el cáncer? Muchas investigaciones han demostrado las propiedades farmacológicas de las plantas tales como su actividad antimicrobiana, antiinflamatoria, antiparasitaria, antioxidante y, recientemente, anticancerígena (Popoca et al., 1998). Para determinar dichas actividades, se utilizan los extractos vegetales obtenidos mediante diferentes métodos para concentrar los principios activos de las plantas sometidas al proceso de extracción, estos compuestos son conocidos como fitoquímicos (Wang et al., 2018).

Sed eum, id quunt. Aximo cor si sus volore, oditiss imusdam nonseca ectusda con porum, is molor solora

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La gran diversidad de especies vegetales que habitan el territorio colombiano ha permitido que desde tiempos remotos las poblaciones hayan usado las plantas con fines medicinales. Las creencias populares en la medicina basada en terapias herbales han hecho que sus usos tradicionales hayan trascendido hasta el punto en que aproximadamente el 39% de los medicamentos emplados en la actualidad son de origen natural (Bade et. al., 2010).

considerado al osteosarcoma canino como un excelente modelo para estudiar el osteosarcoma humano (Alfranca et al., 2015). En esta investigación se emplearon células de osteosarcoma canino y células caninas normales para asegurar la selectividad de los extractos vegetales.

¿Cuál fue el objetivo de esta investigación? Figura SEQ Ilustración \* ARABIC2. Líneas celulares empleadas. a). Líneas de celular de osteosarcom canino OSCA-8. b). Línea celular normal del riñón canino MDCK CCL-34. Fuente: elaboración propia.

El objetivo de esta investigación fue el de evaluar la actividad anticancerígena de los extractos de tres plantas, sobre dos líneas celulares: OSCA-8 (osteosarcoma canino) y MDCK CCL-34 (células normales de riñón canino) (Figura 2).

¿Cuáles fueron las plantas estudiadas?

¿Por qué se utilizaron estas dos líneas celulares? El osteosarcoma representa aproximadamente el 85% de todos los tumores primarios del hueso canino y su biología es idéntica a la encontrada en pacientes humanos. Los perros desarrollan osteosarcoma en los mismos sitios anatómicos que en los humanos, además su respuesta a tratamientos y capacidad metastásica son también similares (Ranieri et al., 2013). Por este motivo se ha

En esta investigación fueron estudiadas tres plantas encontradas en la Costa Atlántica colombiana (Figura 3), a las que popularmente se les atribuyen algunos usos medicinales: Malachra alceifolia, una hierba conocida como malva salvaje y de la cual se ha demostrado actividad antiinflamatoria (Fryxell, 1845); Cordia dentata, conocida como uvito, árbol estudiado por su actividad antibacterial y antiinflamatoria, entre otras (Matias et al., 2015); Heliotropium indicum, conocida como heliotropo indio, planta con gran aplicación medicinal a la que se le reconoce actividad antibacterial y antiinflamatoria, entre otras (Melo y Sales, 2004). Sin embargo, la actividad anticancerígena de estas tres plantas no ha sido definida.

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¿Cómo fue desarrollada la investigación? Para esta investigación, fueron empleados extractos vegetales de las tres plantas ya mencionadas, los cuales fueron donados por el Doctor Harold Gómez, de la Universidad de Cartagena. Se realizó cultivo celular empleando células de osteosarcoma canino (OSCA-8) y como control del tratamiento, células renales caninas normales (MDCK CCL-34). Para evaluar la supervivencia de las células después del tratamiento con los extractos vegetales se empleó un ensayo de colorimetría llamado método MTT, el cual permitió determinar el porcentaje de células vivas tras 72 horas de exposición a los extractos (Escobar et al., 2010).

el crecimiento de las células cancerosas sino que también potenció el crecimiento en las células normales (Figura 5); esta planta produjo el mayor efecto anticancerígeno, resultados por demás prometedores.

Conclusiones Los estudios donde se evalúa la toxicidad de extractos vegetales sobre células tumorales son una evidencia experimental de la búsqueda de nuevos compuestos anticancerígenos. En este estudio se demostró la actividad anticancerígena de las tres plantas estudiadas, siendo H. indicum la planta que presentó mayor efecto sin alterar las células normales; sin embargo, estos resultados sólo son un indicio de su acción sobre las células tumorales, por tal motivo es necesario realizar más estudios que demuestren la potencialidad de estas plantas como una alternativa terapéutica para el cáncer en otras líneas celulares.

Hallazgos Los extractos de las tres plantas lograron eliminar con mayor eficacia las células cancerosas con relación a las células normales. La planta M. alceifolia inhibió el crecimiento de las células cancerígenas dos veces más, respecto de las células normales (Figura 4). La planta C. dentata inhibió tres veces más el crecimiento de las células cancerígenas con relación a las células normales. Finalmente, la planta H. indicum no solo inhibió

FIGURA SEQ Ilustración \* ARABIC 3. Plantas estudiadas. a. Malachra alceifolia. b. Cordia dentata. c. Heliotropium indicum. Fuente: adaptación propia.

Figura 4. Efecto citotóxico de las tres plantas sobre la línea celular de osteosarcoma canino OSCA-8. a). Efecto de M. alceifolia. b). Efecto de C. dentata. c). Efecto de H. indicum. Las células redondas indican muerte celular. Fuente: elaboración propia.

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Figura SEQ Ilustración \* ARABIC 5. a). Efecto de M. alceifolia. b). Efecto de C. dentata. c). Efecto de H. indicum. Las células redondas indican muerte celular. Fuente: elaboración propia.

Fichas biográficas de los autores Karen Alejandra Reyes y Erika Johana Lozano son estudiantes de noveno semestre de Bacteriología en la Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca, actualmente se encuentran realizando su trabajo de grado en la Universidad Antonio Nariño bajo la dirección de los profesores Ana Luisa Muñoz y Orlando Torres García. El Profesor Harold Gómez de la Universidad de Cartagena, tiene maestría en química celular y doctorado en química y medicamentos, desarrolla fundamentalmente las líneas de investigación en química de medicamentos y productos naturales.

Nelitza Linárez Alvarez es médico veterinario, con maestría en biología, así como en medicina y sanidad animal, con doctorado en ciencias alimentarias y veterinaria. Sus investigaciones se desarrollan en el área de la parasitología veterinaria. El profesor Orlando Torres es médico veterinario con maestría en microbiología, así como en investigación y avances en inmunología molecular y celular, además es doctor en inmunología con un posdoctorado en inmunogenética. Su línea de investigación es la inmunogenética de enfermedades complejas (cáncer y tripanosomiasis). La profesora Ana Luisa Muñoz es bacterióloga con maestría y doctorado en microbiología, y posdoctorado en medicina regenerativa. Su investigación se desarrolla en las áreas de la medicina regenerativa y la virología.

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Efecto de extractos de propóleos colombianos sobre la expresión génica de células cancerígenas Effect of colombian propolis extracts on gene expression of cancer cells Dolly Patricia Pardo Mora Facultad de Medicina Veterinaria Universidad Antonio Nariño dopardo@uan.edu.co

Oscar Murillo Torres Facultad de Medicina Universidad Nacional de Colombia ojmurillot@unal.edu.co

Mauricio Rey Buitrago Facultad de Ciencias Universidad Antonio Nariño marey@uan.edu.co

Orlando Alfredo Torres García Facultad de Medicina Veterinaria Universidad Antonio Nariño ortorres@uan.edu.co

Palabras Clave Acción citotóxica, Células tumorales, Extractos etanólicos, Propóleo.

nfoque del artículo: Se describen los resultados de un estudio que evalúa la acción citotóxica de extractos de propóleo sobre células de osteosarcoma canino.

Resumen El propóleo es un producto natural colectado y procesado por las abejas que consiste de una mezcla resinosa de composición química variable de acuerdo a la región del mundo. El efecto antitumoral del propóleo proveniente de diferentes zonas geográficas ha sido ampliamente reportado. En este trabajo se realizó una caracterización química de cuatro extractos etanólicos de propóleo (EEP) colombianos y se determinó su acción citotóxica sobre las células de osteosarcoma (OS) canino y fibroblastos derivados de un cultivo primario canino. Adicionalmente, en estos dos tipos de células se evaluaron los cambios en la expresión de genes apoptóticos, asociados a inflamación y al ciclo celular. Los resultados indican una actividad antiproliferativa del propóleo sobre la línea celular tumoral OSCA-8, resaltando un efecto citotóxico mayor en estas células con respecto a los fibroblastos. Además, se encontró un aumento en la expresión de genes proinflamatorios y asociados con procesos proapoptóticos en las células tratadas con EPP.

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Abstract Propolis is a natural product collected and processed by bees that consists of a resinous mixture of chemical composition changing from region to region in the world. The antitumor effect of propolis from different geographical areas has been widely reported. In this work, we made a chemical characterization of four ethanol extracts of Colombian Propolis (EEP) and their cytotoxic action against canine osteosarcoma cells (OS) and fibroblasts derived from a primary canine culture was evaluated. In addition,changes in the gene expression of apoptotic, associated with inflammation and the cell cycle, were evaluated in these two cell types. The results indicate an antiproliferative activity of propolis on OSCA-8 tumor cell line, highlighting a greater cytotoxic effect in these cells with respect to fibroblasts. Furthermore, an increased in the expression of proinflammatory and proapoptotic genes and proapoptotic processes were found in cells treated with EPP.

¿Qué es el propóleo? El propóleo es un producto natural colectado y procesado por las abejas, empleado para proteger sus colmenas (Figura 1). Consiste de una mezcla

resinosa de composición química variable dependiendo de la región, tipo de vegetación, régimen de lluvias, época del año, entre otros factores (Freires et al., 2016; Castro et al., 2011).

Figura 1. La abeja (Apis mellifera), también conocida como abeja doméstica o abeja melífera. Fuente: Vassya Bankova et al. (2016).

Usos del propóleo El propóleo tiene una gran historia de uso en la medicina, que data de los antiguos egipcios y griegos en tiempos antes de nuestra era. A lo largo de la historia, se le han atribuido diferentes propiedades farmacológicas ampliamente reportadas: antiséptica, antifúngica, antiinflamatoria, antitumoral e inmunomoduladora, entre otras.

Osteosarcoma El cáncer es la segunda causa de muerte en el mundo. Es una enfermedad caracterizada por la multiplicación rápida de células anormales que se extienden más allá de los límites del tejido donde se inició, invadiendo y propagándose por todo el cuerpo con consecuencias fatales. El osteosarcoma (OS) aunque es un tipo de cáncer raro, es el tipo de tumor primario maligno más predominante en hueso, tanto en humanos como en caninos (Simpson et al., 2017). En este trabajo se empleó el modelo canino para el estudio de OS en humanos y otros tipos de cáncer.

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¿Cómo se desarrolló la investigación?

El efecto del propóleo contra las células tumorales ha sido ampliamente reportado, en diferentes zonas geográficas del mundo. No obstante, dada la composición variada de los propóleos, es necesario reconocer nuevos tipos de propóleos y es esclarecer sus actividades biológicas antitumorales.

Inicialmente, la investigación fue desarrollada evaluando los efectos citotóxicos de cada uno de los EEPs. Los ensayos de citotoxicidad han sido desarrollados para detectar los efectos tóxicos de una sustancia de interés, pudiendo afectar la estructura y/o funciones esenciales para la supervivencia celular, funcionamiento basal, proliferación, etc. Dentro de estos se encuentran la evaluación de la integridad de: membrana celular, citoesqueleto, maquinaria energética, enzimas del metabolismo de síntesis y degradativo, canales iónicos, maquinaria de división celular, etc. (Simpson et al., 2017; Cinegaglia et al., 2012).

¿Cuál fue el objetivo de esta investigación? Este trabajo tuvo como objetivo evaluar la actividad antitumoral de cuatro EEPs colombianos en células de OS y fibroblastos derivados de un cultivo primario canino, así como elucidar sus posibles mecanismos de acción.

Para evaluar la citotoxicidadde los EEPs en los dos tipos celulares se empleó un ensayo denominado MTT. El ensayo consiste en transformar el MTT por una enzima mitocondrial en un compuesto coloreado azul (formazan). La cantidad de células vivas es proporcional a la cantidad de formazán producido, el cualpuede ser cuantificado espectrofotométricamente.

¿Cuáles fueron los propóleos estudiados? En esta investigación fueron estudiadas cuatro muestras de propóleo colombiano obtenidas de diferentes regiones del país: Usme, Meta, Silvia y Cajibio. Las muestras recolectadas fueron disueltas en etanol al 70% y posteriormente caracterizadas químicamentepor cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (GC-MS).Los propóleos mostraron ser ricos en diferentes compuestos como: diterpenos, triterpenos y benzofenonas (Pardo Mora et al., 2019).

Con el fin de comprender los posibles mecanismos de acción de los extractos, se determinó la expresión de diferentes genes. Se extrajo el ARN total a partir de células tratadas con los EEPs a una concentración y tiempo de incubación óptimos determinados en un ensayo previo. El ARNm fue transcrito a cDNA y fue analizado mediante microarreglos o “chips de ADN”. Esta técnica permite detectar la expresión de diferentes genes de manera simultánea y en gran número. En esta investigación se detectaron alrededor de 27.681 genes. Para corroborar los resultados de los microarreglos se evaluó la expresión diferencial de los genes asociados a inflamación,

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apoptosis y división celular por una técnica adicional denominada reacción en cadena de la polimerasa cuantitiva (qPCR). Los genes validados fueron: interleucina 6 (IL-6), receptor de la interleucina 1 tipo 2 (IL-1R2), caspasa 8, caspasa 9 y p21 en células OSCA-8 y fibroblastos. Se utilizaron como genes normalizadores la beta-2-microglobulina (B2M) y la ß-Glucuronidasa (GUSB).

mayor en OSCA-8 en comparación con los fibroblastos. De la misma forma, todas las muestras de propóleo aumentaron la expresión de genes asociados con la muerte celular. En particular, el gen de la caspasa 8 mostró un nivel de expresión más alto en la muestra incubada con extracto de propóleo de Cajibio. Los extractos de Meta, Cajibio y Silvia indujeron la expresión del gen de la caspasa 9.

Hallazgos Todas las muestras de propóleos evaluadas indujeron un efecto citotóxico a las células de OS, el efecto citotóxico aumentó con el tiempo después de la incubación con propóleo. El parámetro de viabilidad celular se midió estimando la concentración citotóxica 50% (CC50), es decir, la concentración requerida del extracto para reducir la viabilidad de las células en un 50%, el cual fue inferior a 36.24 µg/ml después de 72 h de tratamiento.

Otros autores han reportado la actividad antiproliferativa del propóleo en líneas tumorales. Sin embargo, en células control (no transformadas) no se observa el mismo efecto. Este trabajo reprodujo este mismo fenómeno, aunque cabe destacar que el efecto citotóxico es mayor en las células OSCA-8 respecto a los fibroblastos, lo cual podría ser un indicador de selectividad con respecto a la acción de los EEP.

Los EEPs tienen un efecto citotóxico mayor sobre las células de OS con respecto a los fibroblastos y en ambos casos el efecto ocurre de manera dependiente de la dosis empleada. Considerando los resultados obtenidos de todos los EEPs, el tratamiento con el extracto de propóleo colectado en Usme fue el que disminuyó en mayor proporción la viabilidad de las células OSCA-8 que las del control.

El arresto del ciclo celular se debe al incremento en la expresión, entre otras, de proteínas como p21 y quizás a miembros de la vía de las MAPK. Por otro lado, diversos autores han demostrado que la activación de la respuesta proinflamatoria puede favorecer procesos proapoptóticos, este patrón de expresión fue similar al determinado en nuestro trabajo (Sureerat et al., 2015; Marcelo et al., 2016).

La expresión génica observada con los microarreglos mostraron que los EEPs alteran la transcripción de genes tanto de forma positiva (aumentan) como negativa (disminuyen) en las células de OS. Entre los más relevantes se encuentra la sobre-expresión de IL-6, IL-1R2 (proinflamatorios) y el gen p21 (ciclo celular). Estos hallazgos fueron corroborados por qPCR, confirmando un incremento en la expresión relativa de estos genes y una sobreexpresión

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Los Extractos Etanólicos de Propóleo (EEP) podrían estar implicados en distintos mecanismos que interrumpen la viabilidad celular, adicionalmente su efecto podría llegar a ser selectivo, según el tipo de células, convirtiéndose en productos promisorios en el desarrollo de nuevas estrategias para combatir el cáncer.

Fichas biográficas de los autores Dolly Patricia Pardo Mora: Médico veterinario de la Universidad Nacional de Colombia. Maestría en salud animal de la Universidad Nacional de Colombia. Doctorado en ciencias aplicadas de la Universidad Antonio Nariño. Campos de desempeño: investigación y desarrollo en productos de las abejas. Oscar Julián Murillo Torres: Nutricionista y dietista graduado de la Universidad Nacional de Colombia. Actualmente es estudiante de segundo año de la Maestría en Bioquímica de la Universidad Nacional de Colombia y se desempeña como becario docente en la Facultad de Medicina de la misma universidad. Mauricio Rey Buitrago: Bioquímico de la Universidad Estatal del Lviv (Ucrania), maestría en genética humana de la Universidad Nacional de Colombia. Candidato a Doctor en ciencias farmacéuticas de la Universidad Nacional de Colombia. Campos de desempeño en genética molecular y bioquímica genética. Orlando Torres García: Médico veterinario de la Universidad de La Salle, Bogotá. Maestría en microbiología con énfasis en inmunología de la Universidad Javeriana. Maestría en investigación y avances en inmunología molecular y celular de la Universidad de Granada, España. Doctor en inmunología de la Universidad de Granada con posdoctorado en inmunogenética del Instituto de Parasitología López Neira (CESIC), Granada, España. Campos de desempeño en investigación: inmunogenética de enfermedades complejas (cáncer y tripanosomiasis).

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Referencias Castro, V., Negri, G., Salatino, A. y Bandeir, M. (2011). A new type of Brazilian propolis: prenylated benzophenones in propolis from Amazon and effects against cariogenic bacteria. Food Chemistry, 125, pp. 966-972 [doi. org/10.1016/j.foodchem.2010.09.089]. Cinegaglia, N. C., Bersano, P. R., Bufalo, M. C. y Sforcin, J. (2012). Cytotoxic Action of Brazilian Propolis In Vitro on Canine Osteosarcoma Cells. Phytotherapy Research, 27, pp. 1277-1281. Freires, I. A., de Alencar, S. M. y Rosalen, P. L. (2016). A pharmacological perspective on the use of Brazilian Red Propolis and its isolated compounds against human diseases. European Journal of Medicinal Chemistry, 110, pp. 267-279 [doiI:10.1016/j.ejmech.2016.01.033]. Marcelo, F., David, C., Marcos, G., Fernanda, V., André, L., Bruno, B., Severino, M., Thiago, M. y Pedro, L. (2016). Neovestitol, an isoflavonoid isolated from Brazilian red propolis, reduces acute and chronic inflammation: involvement of nitric oxide and IL-6. Nature Scientific Reports, 6,36401 [doi: 10.1038/srep36401].

Pardo Mora, D., Santiago, K., Conti, B., de Oliveira Cardoso, E., Conte F., Oliveira, L., de Assis Golim, M., Uribe, J., Gutiérrez, R.M., Rey, M., Popova, M., Trusheva, B., Bankova, V., García, O. y Sforcin, J.M. (2019). The chemical composition and events related to the cytotoxic effects of propolis on osteosarcoma cells: A comparative assessment of Colombian samples. Phytother Res. 33(3), pp. 591-601. Vassya Bankova et al. (2016). Standard methods for Apis mellifera propolis research. Journal of Apicultural Research. Vol. 58 [doi.org/10.1080/00218839.2016.1222661]. Simpson, S., Dunning, M. D., de Brot, S., Grau-Roma, L., Mongan, N. P. y Rutland, C. S. (2017). Comparative review of human and canine osteosarcoma: morphology, epidemiology, prognosis, treatment and genetics. Acta Veterinaria Scandinavica, 59, 71 [doi.org/10.1186/s13028-017-0341-9]. Sureerat, B., Songchan, P., Tanapat, P., Kriengsak, L., Preecha, P., Jisnuson, S. y Chanpen, C. (2015). Cardanol isolated from Thai Apis mellifera proplis induces cell cycle arrest and apoptosis of BT-474 breast cancer cells via p21 upregulation. DARU, Journal of Pharmaceutical Sciencies, pp. 23-55 [doi.org/10.1186/s40199015-0138-1]. Zaccaria, V., Curti, V., Di Lorenzo, A., Baldi, A., Maccario, C., Sommatis, S. y Daglia, M. (2017). Effect of Green and Brown Propolis Extracts on the Expression Levels of microRNAs, mRNAs and Proteins, Related to Oxidative Stress and Inflammation. Nutrients, 9( 10), 1090 [doi.org/10.3390/nu9101090].

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Fibrilación de proteínas: lo bueno, lo malo y lo feo Protein fibrillation: the good, the bad and the ugly

Karen Segura Universidad Antonio Nariño Grupo de Ciencias Biológicas y Químicas, Facultad de Ciencias Bogotá

Edwin Andrés Malagón Universidad Antonio Nariño Grupo de Ciencias Biológicas y Químicas, Facultad de Ciencias Bogotá edmalagon@uan.edu.co

Palabras clave: Amiloidosis, Estructura de proteínas, Fibrilación.

a obtención de fibras proteicas es un proceso que puede darse en cualquier tipo de proteína. La fibrilación implica nuevas propiedades físicas, químicas y biológicas, que en ocasiones pueden ser aprovechadas. En otros casos, se generan reacciones patológicas. El estudio del mecanismo de fibrilación, así como de su inhibición es un tema relevante en el control de las propiedades de las proteínas.

Resumen Los procesos de fibrilación de proteínas se refieren a la unión de cadenas ligeramente modificadas en su estructura nativa, formando pequeñas fibras. Se conoce poco acerca del mecanismo que conduce a estas conformaciones, una hipótesis difundida y aceptada es la del cono entrópico, según la cual una estructura pre-desplegada es crucial en el crecimiento de fibras. La fibrilación puede presentar ventajas en cuanto a que las proteínas así conformadas tienen cualidades aprovechables tecnológicamente. Por otra parte, si el proceso ocurre en tejidos podría generar enfermedades conocidas como amiloidosis. En la Universidad Antonio Nariño se han estudiado moléculas macrocíclicas tipo resorcinareno capaces de inhibir la fibrilación de algunas proteínas.

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Abstract Protein fibrillation is a process in which the peptide chains are slightly modified form native structure to yield fibers. The mechanism that leads to this fiber conformations is little known. An accepted hypothesis is the “entropic cone”, according to this hypothesis a pre-unfolded structure plays a crucial role in the fiber growth. Fibrillation can offer certain advantages, since the new structure offers technological possibilities. On the other hand, when the process occurs inside tissues could be responsible to generate a series of illness known as “amyloidosis”. At the University Antonio Nariño a family of macrocyclic molecules, the resorcinarenes, is been studied. Preliminary results indicate that thismacrocycles are able to inhibit the fibrillation of certain proteins.

Introducción La estructura de proteínas está estrechamente relacionada con las propiedades y funcionalidades que presentan a nivel biológico. Toda proteína presenta una (o varias) estructuras en las que conserva una actividad biológica conocida como estado nativo. Sin embargo, esta estructura es susceptible

de sufrir modificaciones. En ocasiones, los cambios conformacionales que pueden darse, por sutiles que sean, generan enormes consecuencias en las funciones biológicas y en las propiedades fisico-químicas. Una de ellas es la agregación de las unidades proteicas, es decir, la unión de varias proteínas que han sufrido una escasa alteración en su forma nativa Fink (1998). En ocasiones los agregados que se generan no tienen formas definidas, estas uniones se conocen comúnmente como “coágulos” o “precipitados”.Menos frecuente es la unión de proteínas para generar agregados con una forma definida dando lugar a estructuras alineadas, las cuales crecen al unir miles de pequeñas moléculas, lo que conduce a una estructura de tipo fibra,fenómeno que se conoce como “fibrilación”Ledney (2014).

En ocasiones los agregados que se generan no tienen formas definidas, estas uniones se conocen comúnmente como “coágulos” o “precipitados”. Es interesante notar dos fenómenos que rodean la formación de agregados. En primer lugar, necesariamenteestá implicada la pérdida de la funcionalidad de las proteínas que se unen, indistintamente si la agregación genera estructuras organizadas o no. En segundo lugar, este fenómeno puede darse aún en el medio nativo espontáneamente. Los procesos de agregación se han estudiado recientemente con varios fines en mente: entender los mecanismos que llevan a su formación, inhibir o promover esa formación, y obtener agregados con propiedades interesantes a nivel tecnológico.

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¿Por qué se agregan las proteínas?

El cono entrópico (Figura 1) ilustra un delicado balance entre distintas posibilidades estructurales en proteínas. Inicialmente se tiene una “fase nativa” donde se da una funcionalidad definida con una energía base (arbitrariamente asignada). La estructura puede sufrir cambios reversibles a formas de mayor energía, sutilmente diferentes (estados intermedios). Algunos estados (parcialmente plegados) se forman por la unión de estructuras muy similares al estado nativo que son de menor energía y por tanto más favorables. Posiblemente el hecho de ser más favorables se deba a que un cambio conformacional exponga hélices alfa hidrófobas (representadas como flechas azules en la Figura 1) que se estabilizan por la unión de dos cadenas, ya que el entorno nativo es típicamente acuoso y las cadenas expuestas son hidrófobas. Hasta ahí los cambios son netamente por plegamientos sin mayores consecuencias en la funcionalidad de las proteínas, por lo que todo ello se considera un mismo estado nativo. El proceso de unión puede continuar, es decir, no restringirse a la unión de dos cadenas. Estas uniones más grandes se conocen como núcleos.

La respuesta es muy sencilla: ¡no se sabe! Sobre todo, considerando que este proceso se da espontáneamente, aún en condiciones nativas que deberían conservar una estructura definida y funcional. Sin embargo, existen hipótesis que permiten entender los fenómenos de agregación. Una explicación muy útil es la que se conoce como “cono entrópico”Borgiaet al. (2015). Conviene recordar brevemente algunos conceptos termodinámicos para entender esta hipótesis. Inicialmente, cuando un proceso se da espontáneamente se dice que tiene una energía libre (ΔG) negativa. La espontaneidad, a su vez, se relaciona con la entalpía (ΔH) y con la entropía (ΔS). Cuando un proceso es espontáneo se debe a que es entálpica o entrópicamentefavorable. En otras palabras, la entalpía se relaciona con la energía térmica y la entropía con el grado de desorden molecular, por lo que si un proceso libera calor es favorable por entalpía, mientras que si genera más desorden es favorable por entropía. Como es de suponer, la unión de cadenas proteicas para formar estructuras fibrilares es desfavorable por entropía, ya que las fibras presentan una estructura definida. Esto equivale, por ejemplo, a lanzar un ovillo de lana al aire y que al caer al suelo se formara una bufanda espontáneamente.

Figura 1. Modelo del cono entrópico para la formación de agregados proteicos. El ancho de los picos se relaciona con la probabilidad energética. Adaptado de Salahuddin (2015).

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Los núcleos formados pueden tener varios destinos: generar agregados amorfos, favorecidos por entropía, formar oligómeros parcialmente estructurados o formar fibras amiloides. Esta es la razón por la que las regiones de agregación se conocen como de “cono entrópico”. Muy similares son las uniones que generan oligómeros, donde la favorabilidad aún es entrópica a pesar de que se generan estados semi-organizados. Finalmente, es muy poco probable que el cono genere uniones que, aunque requieren una desorganización previa, conduzcan a agregados paradójicamente organizados, las formas de fibra. Es importante resaltar que el cambio de entropía que lleve a formar fibras no puede darse de cualquier forma. Es necesario una exposición de hélices hidrófobas. Teniendo esto en mente se entiende que la fibrilación es un proceso realmente poco probable. No obstante, una vez se genere un germen de nucleación, el proceso se auto-favorece por un arrastre en un cono entrópico. Esta teoría es debatible, pero experimentalmente tiene solidez, debido a que se ha detectado la presencia de estructuras desorganizadas previa a la formación de fibras organizadas (Militello et al., 2003).

productos, donde es famoso el caso del gluten (Mohammadian y Madadlou, 2018). Otras aplicaciones tienen origen en la diversidad de grupos funcionales que se dan sobre las fibras obtenidas, lo cual permite el diseño de sensores de afinidad variable a numerosos agentes, como anticuerpos o metales (Knowles y Mezzenga, s.f). Además, la obtención de fibras estables permite el diseño de nuevos materiales (Bolisetty y Mezzenga, 2016).

¿Qué es lo malo? La fibrilación puede ocurrir tanto in vivo como in vitro. En particular, es indeseable que se formen fibras dentro de células o tejidos vivos. En medicina, las fibras se conocen como “amiloides” dando origen a una serie de enfermedades llamadas “amiloidosis” (Uversky y Fink, 2004). En medios vivos, la formación de una sola estructura fibrilar arrastra hacia la propagación del proceso, una especie de proceso auto-catalítico, que guarda relación con la teoría del cono entrópico, donde el aumento de desorden es un paso previo para la formación de estructuras fibrilares. Actualmente existen más de veinte enfermedades catalogadas como amiloidosis, entre ellas están el Parkinson y el Alzheimer, que son enfermedades neuro-

¿Qué es lo bueno? Lo bueno de la fibrilación de proteínas consiste en dos situaciones distintas. La primera: hay proteínas de uso tecnológico o industrial, cuyas propiedades mejoran al fibrilarse. Por otra parte, su estudio permite elucidar cómo pueden controlarse los procesos de fibrilación. En efecto, industrias como la alimentaria requieren de ingredientes para otorgar propiedades especiales a los productos finales, tales como panes y bizcochos más flexibles, masas con humedad controlada, mayor digestibilidad de los productos; e incluso, al fibrilarse, pueden disminuirse reacciones alérgicas en ciertos

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degenerativas e irreversibles, en donde las fibras (en particular de la proteína “abeta amiloide”) que se forman alrededor de células neuronales generan una capa aislante entre ellas inhibiendo la comunicación intercelular (Han et al., 2017). Otras proteínas, como la albúmina de suero, aunque pueden fibrilarse no están asociadas a una patología. De hecho, en el cuerpo humano hay proteínas que deben formar fibras: el colágeno y la actina son ejemplos claros de ello.

(diversas espectroscopias) como a heterogéneas (técnicas de microscopia). Es necesario aplicar métodos mixtos y factibles sólo en el estudio de cada proteína en particular.

¿Qué es lo feo?

Recientemente en el grupo de investigación de Ciencias Biológicas y Químicas, de la Universidad Antonio Nariño, se ha estudiado la cinética de fibrilación de la albúmina de suero bovino. La cual puede ser usada como modelo de procesos de agregación mediante técnicas de microscopía confocal de barrido y fluorescencia de tioflavina T. Además, se estudió el efecto de macrociclos solubles en agua tipo resorcinareno (Figura 2) en dicha cinética.

El proceso de fibrilación no está claramente establecid (Militello et al., 2003), aquí se ha mostrado solo una de las hipótesis que existen en torno a él. Pese a la gran utilidad que tendría develar el misterio de la fibrilación, aún no existe una sola explicación ampliamente aceptada. Otra particularidad es que se ha visto que, en las condiciones adecuadas, toda proteína es susceptible a formar fibras. Sin importar si se trata de una proteína globular, amorfa o metaloproteína. El estudio de la fibrilación es complejo, incluso porque hay ocasiones donde es muy difícil saber si el material obtenido es o no una fibra. Existen métodos protocolarios para saber si un agregado proteico es realmente fibrilar. Uno muy popular consiste en la generación de materiales fluorescentes con sondas especializadas como tioflavina T y rojo Congo (Arasteh et al., 2016). Otra técnica es la inspección visual, para confirmar si el material forma pequeños hilillos. Esto se hace mediante estudios de imágenes de microscopia 10. Ambas técnicas son motivo de debate, ya que no están totalmente estandarizadas para detectar fibras.Aún más difícil es el estudio de estados pre-agregados. Las fases previas escapan de la posibilidad de ser estudiadas por métodos aplicables tanto a fases homogéneas

Estudios realizados en fibrilación de albúmina de suero bovino

Se ha encontrado que la presencia de resorcinarenos es capaz de inhibir la fibrilación en rangos que van desde 20 a 60% con respecto a las condiciones de agregación más eficientes de la albúmina. Este hallazgo es interesante en la búsqueda de sustancias con potencial aplicación en farmacéutica. El uso de macrociclos es una alternativa interesante para detener procesos de agregación, se ha visto que son versátiles en cuanto a las posibilidades

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de interacción que presentan frente a una proteína, las cuales incluyen: formación de puentes de hidrógeno, interacciones en la cavidad de macrociclo a través de uniones con la nube electrónica de los anillos aromáticos, interacciones por cargas, todas ellas son uniones donde no se genera una unión fuerte (de tipo covalente) por lo que son conocidas como interacciones supramoleculares. Los resultados de la interacción con resorcinarenos han permitido evidenciar una reducción considerable en la forma y tipo de agregación, para lo cual se han usado técnicas de microscopía confocal de barrido. En la Figura 3 se muestra cómo una fibra de albúmina en ausencia de macrociclo pasa a generar agregados amorfos, más cortos e identificables como coágulos. Se ha planteado que la inhibición de la fibrilación obedece a que la unión del macrociclo genera estructuras donde la exposición de las regiones hidrófobas de la proteína se ve impedida. Estas regiones son ricas en motivos de tipo hélice, que son fundamentales para la alineación los núcleos, tal como lo sugiere el modelo del cono entrópico. Dichas uniones se han modelado usando técnicas de docking molecular, un ejemplo de ello se muestra en la Figura 4.

Figura 2. A. Estructura general de los resorcinarenos. B. forma de copa, en donde se muestra que pueden alojarse moléculas que actúan como huésped.

Figura 3. A. Imagen microscópica de una fibra de albúmina. B Imagen de un agregado no fibrilar, ala misma escala, inhibido por la acción de resorcinarenos.Tomada usando microscopio confocal de barrido Olympus objetivo FV1000 60x/1.42 oil PlanApo N.

Figura 4. A. Simulación del sitio de unión de un resorcinareno en albúmina. B.Ampliación de la región marcada en recuadro blanco.La visualización se realizó usando el software CHIMERA 1.13.1rc.

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Otros estudios han revelado que los resorcinarenos también inhiben la fibrilación del amiloide abeta, relacionado con el Alzheimer, y de la insulina, relacionada con la diabetes (Han et al., 2017). El uso de albúmina podría permitir el estudio del mecanismo de agregación por medio de técnicas que no son aplicables a proteínas poco disponibles por la dificultad que tienen en su purificación.

Fichas biográficas de los autores Karen Segura: una de las primeras egresadas del programa de Bioquímica de la Universidad Antonio Nariño. Su interés en la investigación se ha enfocado en las descripciones termodinámicas de los fenómenos de agregación.

Conclusiones La fibrilación de proteínas es un tema de interés en la actualidad. Uno de los principales objetivos en la investigación de este tema es proporcionar información que permite esclarecer los mecanismos que conllevan a la agregación fibrilar.A pesar de las aplicaciones que tiene el estudio de este tema, no es clara aún la forma en que una estructura proteica definida cambia a nivel de organización intermolecular para agregarse perdiendo su funcionalidad biológica. En el caso de la investigación que se realiza en la Universidad Antonio Nariño, se han descubierto moléculas capaces de inhibir eficientemente la formación de fibras.

Andrés Malagón: Docente investigador, ha trabajado en interacciones entre macrociclos y biomoléculas. Además se interesa en la investigación básica de los resorcinarenos, en cuanto a estructura y reactividad.

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Referencias Fink, A. L. (1998). Protein aggregation: folding aggregates, inclusion bodies and amyloid. Fold. Design. 3, 1, pp. 9-23. Lednev, I. K. (2014). Amyloid Fibrils: The Eighth Wonder of the World in Protein Folding and Aggregation. Biophys. J. 106, 7, pp. 1433-1435. Borgia, A., Kemplen, K., Borgia, M.B., Sorano, A., Shammas, S., Wunderlich, B., Nettels, D., Best, R.B., Clarke, J. y Schuler, B. (2015). Transient misfolding dominates multidomain protein folding. Nature Comm. 6, 8861. Salahuddin, P. (2015). Protein Folding, Misfolding, Aggregation and Amyloid Formation: Mechanisms of Aß Oligomer Mediated Toxicities. J. Biochem. Mol. Biol. Res. 1:2. Mohammadian, M. y Madadlou, A. (2018). Technological functionality and biological properties of food proteinnanofibrils formed by heating at acidic condition. Trends in Food Science and Technology, 75, pp. 115-128. Knowles, T.P.J. y Mezenga, R. (s.f.). Technological functionality and biological properties of food proteinnanofibrils formed by heating at acidic condition. Advanced Materials, 28(31), pp. 6546–6561. Bolisetty, S. y Mezzenga, R. (2016). Amyloid–carbon hybrid membranes for universalwater purification. Nat. Nanotech. 11, 4, pp. 365–371. Uversky, V. N.; Fink, A. L (2004). Conformational constraints for amyloid fibrillation: the importance of being unfolded. Bioch. Biophys. Acta. Protein Proteomics. 1698, 2, pp. 131-153. Militello, V., Vetri, V. y Leone, M. (2003). Conformational changes involved in thermal aggregation processesof bovine serum albumin. Bioph. Chem. 105, pp. 133–141 [doi.org/10.1016/s0301-4622(03)00153-4]. Arasteh, A., Rashvand, M., Habibi, A. E., Raezaeli, M. H. y Movahedi, A. K.(2016) Optimization of Bovine Serum Albumin Fibrillation by Congored Spectrophotometryfor Using as a new Bionanomaterial. Int. J. Adv. Sci. Eng. Techn. 2, pp. 59-65. Gras, S., Waddington, L.J. y Goldie, K. (2011). Transmission Electron Microscopy of Amyloid Fibrils. Methods mol. Biology. 752, pp. 197-214. Han, X.; Park, J.; Malagon, A.; Wang, L.; Vargas, E.; Wikramanayake, A.; Houk, K.N.; LeBlanc, R. (2017)A resorcinarene for inhibition of A fibrillation. Che. Sci. 3, pp. 2003-2009. Han, X., Tian, C., Gandra, I.Eslava, V., Galindres, D., Vargas, E. y LeBlanc, R. (2017). The Investigation on Resorcinarenes towards either Inhibiting or Promoting Insulin Fibrillation. Chem. Eur. J. 23, 71, 17903-17907.

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Efectos del etanol en la expresión génica de α-sinucleína en células cancerígenas. Effects of ethanol on gene expression of α-synucleingene in cancer cells

Breyner Joel Quiñones Castro Facultad de Medicina, Universidad Nacional de Colombia

Mauricio Rey Buitrago Facultad de Ciencias, Universidad Antonio Nariño marey@uan.edu.co

Palabras clave: A-sinucleína, Alcoholismo, Expresión diferencial.

nfoque del artículo: Se describen los resultados de un estudio sobre los efectos del alcohol en la expresión de α-sinucleína en diferentes tratamientos en una línea de cáncer de cérvix.

Resumen El uso crónico del alcohol se ha relacionado con cambios importantes en la expresión de α-sinucleína, alterando el sistema de recompensa y generando daño neuronal y mitocondrial. Existen muy pocos tratamientos para esta enfermedad y los resultados son modestos, por lo que su estudio es necesario para el desarrollo de nuevas terapias. El objetivo de este estudio fue determinar el efecto de bajas dosis del etanol en células cancerígenas con diferentes esquemas de dosificación y determinar la tasa de expresión del gen de α-sinucleína. Se muestra que existe una disminución en la expresión de α-sinucleína en los tratamientos con etanol.

Revista SayWa, vol 1 No. 1, enero-junio. 2019

Abstract The chronic use of alcohol has been associated with significant changes in the expression of α-synuclein, altering the reward system and generating neuronal and mitochondrial damage. There are very few treatments for this disease and the results are modest, so your study is necessary for the development of new therapies. The objective of this study was to determine the effect of low doses of ethanol in cancer cells with different dosage schedules and to determine the rate of expression of the gene α-synuclein. It shows that there is a decrease in the expression of α-synuclein in the treatments with ethanol.

Introducción: ¿qué es el alcoholismo? El alcoholismo, también conocido como alcohol-dependencia está definido por la Organización Mundial de la Salud (WHO, por sus siglas en inglés) como un grupo de eventos fisiológicos, conductuales y cognitivos que se desarrollan luego del consumo repetido del alcohol. Entre ellos se incluyen: un fuerte deseo de consumir alcohol, dificultades para controlar su uso, persistencia en su consumo a pesar de las consecuencias dañinas, mayor tolerancia, entre otros (WHO, 1994). El uso legal

psicoactivo del alcohol, lo ha convertido en un problema de salud pública ya que se consume en todo el mundo especialmente en Europa, particularmente en Rusia su consumo es elevado (Figura 1), afectando el normal desarrollo individual, social y familiar de la persona que lo consume (Minsalud, 2013).

Figura 1: Consumo de alcohol en el mundo. Consumo anual por persona mayor de 15 años (en litros de alcohol puro). Fuente: OMS (2014).

¿Cuáles son los efectos del alcohol? El consumo de alcohol genera aproximadamente 3,3 millones de muertes cada año en el mundo, y está asociado a más de 200 condiciones de salud (Figura 2). El alcohol afecta a todos los órganos del cuerpo y se asocia con una mayor incidencia de algunos tipos de cáncer, una mayor susceptibilidad a las enfermedades inflamatorias y dificultades con la curación de heridas y lesiones en huesos. En otras patologías asociadas están el cáncer de garganta, cardiomiopatías, fatiga crónica, pancreatitis, cirrosis crónica, etc. (Figura 3) (Pelucchi et al., 2011). También existen numerosos reportes entre el uso nocivo de alcohol, la incidencia y los resultados clínicos de enfermedades infecciosas como la neumonía, tuberculosis y el VIH-SIDA (WHO, 1994). El mal uso del alcohol también da como resultado cambios persistentes en la función cerebral, que se manifiestan como tolerancia, dependencia física, antojo, otros cambios

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de comportamiento y enfermedades psiquiátricas. Algunos estudios reportan que el alcohol en bajas dosis puede ser beneficioso para el organismo (Lundgaard et al., 2018; McCarter et al., 2017), aunque los resultados son contradictorios.En Colombia cerca de 2.4 millones de personas hacen uso excesivo de alcohol y estarían en riesgo de caer en dependencia (Minsalud, 2013).

Figura 2 | Causas de muertes vinculadas con el alcohol. Fuente: OMS (2014).

Figura 3 | Consecuencias del alcohol en el organismo. Tomado de: Lifeder, 17 consecuencias del alcoholismo en la salud. Fuente: Alberto Rubín Martín.

¿Existen métodos diagnósticos? Debido a la naturaleza y complejidad del alcoholismo, no existen pruebas específicas para su diagnóstico. Previo a la intervención clínica se emplean diversos métodos diagnósticos indirectos como encuestas, cuestionarios, entre otros. Estos son empleados por las grandes organizaciones (como la OMS) para determinar el estadio en el consumo de alcohol. Entre ellos encontramos la prueba para la identificación de trastornos por consumo de alcohol (AUDIT), que consiste en una serie de preguntas que indagan sobre el consumo reciente, síntomas de dependencia y problemas relacionados con el alcohol (Bohn et al., 1995). Sin embargo, estas pruebas son susceptibles de engaño y de falsos positivos y negativos, por lo que no resulta confiable. De ahí la necesidad de generar una prueba diagnóstica (molecular) que brinde la información necesaria para no solo determinar el padecimiento de la enfermedad sino para posibilitar su seguimiento (Momen-Heravi et al., 2015). Existen algunas proteínas que pueden cambiar su forma de expresión cuando están expuestas a diferentes concentraciones etanol, una de ellas es α-sinucleina (SNCA), sin embargo, hay muy

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pocos estudios sobre este particular, y el mecanismo de acción no se conoce muy bien aún (Janeczek y Lewohl, 2013). El objetivo de este trabajo fue determinar cuál es el efecto de dosis bajas de etanol (dosis no letales) en la expresión del gen de α-sinucleína en una línea celular de cáncer. Se eligió una línea celular de cáncer cervix (SiHa), por su disponibilidad, fácil mantenimiento y amplia proliferación, además presenta una buena expresión de α-sinucleína y porque hasta el momento no se han desarrollado estos estudios en esta línea celular.

al cual no se le agregaba ninguna cantidad de etanol. La concentración de cada día de tratamiento fue de 75 mM. Síntesis de cDNA a partir de ARN: Con el fin de evaluar la expresión de SNCA se hizo extracción de ARN total a partir de las diferentes células tratadas con etanol; el ARN total se llevó a cDNA por retrotranscripción. PCR cuantitativa (qPCR): Fue usada para cuantificar la expresión relativa de SNCA en cada uno de los tratamientos y demostrar sus diferencias con respecto a un gen calibrador (gliceraldehido 3-fosfato deshidrogenasa, GAPDH).

Materiales y métodos Cultivo celular: Línea celular de carcinoma de células escamosas de cérvix grado II, SiHa. Tratamientos: Se hicieron cuatro tratamientos diferentes a las células. El primero consistió en agregar diariamente etanol a las células, al cual se le denominó, tratamiento crónico (CRO), el segundo fue el tratamiento intermitente (INT), que consistió en agregar etanol a las células en ciclos de 24h (un díasí y otro no y así hasta completar los seis días), el tercero era el tratamiento retirada (RET), al cual se le agregaron, por tres días seguidos, se dejaban pasar otros tres días, para llegar al día seis, y se aplicaba por último el tratamiento control (CON)

Figura 4: Esquema de dosificación de los tratamientos celulares.

Figura 5: Tratamientos celulares después de 6 días. a). Tratamiento Control (CON), b). Tratamiento intermitente (INT), c). Tratamiento retirado (RET) y d). tratamiento crónico (CRO).

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Hallazgos

genes en las células. También se encontró que hay mayor porcentaje de muerte celular en los tratamientos crónicos con respecto a los otros tratamientos, y en cualquier caso el alcohol afecto la viabilidad celular. En nuestro estudio las bajas dosis de alcohol con los esquemas de tratamientos propuestos no fueron son beneficiosas para las células.

Se encontró que bajas dosis de etanol pueden cambiar la morfología de las células a las que se lesrealizó el tratamiento (Figura 4). Estos cambios también se vieron reflejados en la expresión de SNCA en donde se observó bajos niveles en las células sometidas a cualquiera de los esquemas de tratamiento con alcohol. Lo que nos indica que las dosis bajas de alcohol pueden generar cambios importantes en la expresión de

Conclusiones Las bajas dosis de alcohol alteran la expresión de SNCA, disminuyéndola, además de afectar la viabilidad celular. Por lo anterior podemos indicar que las bajas dosis de alcohol no son beneficiosas para las células SiHa mantenidas en cultivo.

Fichas biográficas de los autores Breyner Joel Quiñones Castro: Estudiante de último semestre del pregrado en Bioquímica de la facultad de ciencias de la Universidad Antonio Nariño. Desarrolló su trabajo de grado en el Instituto de Genética de la Universidad Nacional de Colombia.

Mauricio Rey Buitrago: Bioquímico de la Universidad Estatal del Lviv (Ucrania).. Maestría en Genética Humana de la Universidad Nacional de Colombia. Candidato a Doctor. en Ciencias Farmacéuticas de la Universidad Nacional de Colombia. Campos de desempeño en genética molecular y bioquímica genética.

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Referencias Bohn, M. J., Babor, T. F. y Kranzler, H. R. (1995). The Alcohol Use Disorders Identification Test ( AUDIT ): Validation of a Screening Instrument for Use in Medical Settings. J Stud Alcohol. 1995 Jul; 56(4), pp. 423-432 [doi: 10.15288/jsa.1995.56.423]. Janeczek, P. y Lewohl, J. M. (2013). The role of α-synuclein in the pathophysiology of alcoholism. Neurochemistry International, 63(3), pp. 154–162 [doi.org/10.1016/j.neuint.2013.06.007]. Lundgaard, I., Wang, W., Eberhardt, A., Vinitsky, H. S., Reeves, B. C., Peng, S. y Nedergaard, M. (2018). Beneficial effects of low alcohol exposure, but adverse effects of high alcohol intake on glymphatic function. Scientific Reports, 8(1), pp. 1–16 [doi.org/10.1038/s41598-018-20424-y]. McCarter, K. D., Li, C., Jiang, Z., Lu, W., Smith, H. C., Xu, G. y Sun, H. (2017). Effect of Low-Dose Alcohol Consumption on Inflammation Following Transient FocalCerebral Ischemia in Rats. Scientific Reports, 7(1), pp. 1–9 [doi.org/10.1038/s41598-017-12720-w]. Minsalud (2013). Estrategia nacional de respuesta integral frente al consumo de Colombia. Bogotá: Ministerio de Salud y Protección Social. Momen-Heravi, F., Saha, B., Kodys, K., Catalano, D., Satishchandran, A. y Szabo, G. (2015). Increased number of circulating exosomes and their microRNA cargos are potential novel biomarkers in alcoholic hepatitis. Journal of Translational Medicine, 13(1), pp. 1–13 [doi.org/10.1186/s12967-0150623-9]. Pelucchi, C., Tramacere, I., Boffetta, P., Negri, E. y Vecchia, C. La. (2011). Alcohol consumption and cancer risk. Nutrition and Cancer, 63(7), pp. 983–990 [doi.org/10.1080/01635581.2011.596642]. WHO (1994). Glosario de términos de alcohol y drogas. Madrid: Ministerio de Salud y Consumo.

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Diálogos Parques Naturales de Colombia. Entrevista a Carolina González Delgado Consultora de ecoturismo en áreas ambientales estratégicas y otros negocios ambientales

Ana Beatriz Rossi Facultad de Medicina Universidad Antonio Nariño anabrossi@uan.edu.co

Monica Losada Barragán

¿Cuál es su labor dentro del programa de parques nacionales naturales de Colombia?

levo 12 años trabajando en Parques Nacionales Naturales de Colombia, tengo muchas labores pero mi gran fuerte es el ecoturismo, ya que es una estrategia de conservación. El ecoturismo es una forma de vincular a las comunidades locales en un negocio sostenible, ya que tenemos muchas dificultades en el territorio para conseguir recursos y el recurso que más se facilita en el país es la ganadería y el cultivo a gran escala.

Facultad Ciencias Universidad Antonio Nariño monica.losada@uan.edu.co

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Creemos que el ecoturismo puede ayudarnos mucho económicamente, puede ayudar a los indígenas y a las comunidades afrodescendientes que habitan en los parques, todo esto de acuerdo a la reglamentación del país. Lo que yo hago es generar una herramienta de comunicación y manejar una forma de evidenciar la importancia de la naturaleza para la humanidad, es decir, sin la naturaleza no podríamos sobrevivir, es una forma de llegar a las personas y de generar estrategias de políticas públicas y generar una sensibilización de acuerdo a las necesidades de mantener estos parques de cómo se encuentran hoy en día.

Además, se realiza un proceso de ordenamiento de la actividad dentro de los parques. El ecoturismo no se realiza en todo los espacios del parque, por ejemplo, en el Parque Tayrona, el ecoturismo se realiza en el 3% del parque, el resto está dedicado a la conservación. El proceso de planificación involucra muchos pasos, entre ellos, saber cuántas personas van a estar en un mismo día en el parque, para evitar que el ecosistema se deteriore y para que las personas tengan una experiencia satisfactoria durante la visita. Todos los ingresos que se recaudan se invierten nuevamente en estos 59 parques, es así que garantizamos que los visitantes puedan aportar a los mismos parques.

¿Cómo funciona el ecoturismo en Parques Nacionales Naturales de Colombia? En la actualidad se registran 59 parques en todo el territorio nacional, pero solo 24 cuentan con la posibilidad de hacer ecoturismo por diferentes motivos. Por ejemplo, por razones biológicas, puesto que estos parques tienen ecosistemas delicados, por el difícil acceso, o por razones de seguridad. Las personas que deseen hacer ecoturismo en los diferentes parques habilitados, deben realizar la reserva a través de la página web y cancelar el derecho de ingreso, el cual tiene una tarifa diferencial para niños, adultos mayores y extranjeros.

Creemos que el ecoturismo puede ayudarnos mucho económicamente, puede ayudar a los indígenas y a las comunidades afrodescendientes 55

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¿Cuál será el futuro del ecoturismo en Colombia? Dado el contexto político del país y luego de la firma de los acuerdos de paz, el turismo se convirtió en la segunda entrada más importante de la economía en el país, sobre todo el ecoturismo en parques naturales. Esta dinámica ha hecho que también haya una presión por parte de la comunidad para que haya presencia turística en los parques. En ese orden de ideas, hay muchos parques nuevos que no

están en la lista de los 24 que se quieren tratar para que se pueda realizar turismo, como por ejemplo el parque Pisba, en Boyacá, o el parque Tinigua que se encuentra en el Meta. Sin embargo, lo importante es poder minimizar el impacto ambiental que pueden llegar a tener estos lugares naturales a causa de la minería, la deforestación o la ganadería.

Foto Carolina González en la sede circunvalar de la Universidad Antonio Nariño.

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¿Quién va a cuidar las nuevas áreas a las que se tiene acceso luego de los acuerdos de paz? Es una gestión en la que se está trabajando, el gobierno nacional está gestionando recursos para el sistema de parques y también la generación nuevos negocios para parques naturales. Se está tramitando un proyecto de ley para que ingrese un porcentaje de recursos por el sector eléctrico, por temas de infraestructura vial en el país. Son varias herramientas de gestión de política pública para aumentar ese presupuesto, porque evidentemente no es el suficiente para mantener los 59 parques. En este momento tenemos un funcionario por cada 600.000 hectáreas. El posconflicto ha hecho que PNNC tenga más retos, pero también ha hecho que el Gobierno Nacional ponga más los ojos en los Parques Nacionales Naturales.

En este momento tenemos un funcionario por cada 600.000 hectáreas.

¿Cómo se controla la actividad minera dentro de estos parques? Se hace un arduo trabajo con las Fuerzas Armadas de Colombia, el Ejército, la Fuerza Aérea, la Fuerza Armada, se realiza un ejercicio de monitoreo con ellos para poder tener un control sobre los parques. PNNC es un ente que administra los parques, pero si se llega a incumplir alguno de estos reglamentos, como por ejemplo la minería o la tala ilegal, la fuerza pública es la que se encarga de esto, esto hace que la tarea sea efectiva, ellos tienen el control y vigilancia. Incluso, se han realizado diferentes capturas y se han decomisado materiales que ayudan a que esto pase. ¿Cómo manejar este tipo de educación con la comunidad? En los últimos 10 años PNNC ha incrementado la estrategia de comunicación y estrategia de educación ambiental. En los territorios se creó la red Ecoparche, la cual está conformada por un grupo de jóvenes que vienen a cuidar los parques que hacen comunicación comunitaria. Ellos manejan temas de videos, de audio y hacen noticias que giran en torno a los parques, esto hace que incremente el número de personas que se encuentren educadas en el sector de los parques. También se maneja la divulgación en las redes sociales para hacer extensiva toda la información y así llegar a las empresas, a los colegios y al público en general, pero esto es una tarea que se debe hacer todos los días.

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¿En qué punto se pueden relacionar el concepto de Parques Nacionales Naturales con el concepto de salud?

Hoy no se puede manifestar que tanto ha cambiado el pensamiento de las personas en relación a los parques nacionales, por eso trabajamos con diferentes entidades como el Ministerio de Transporte, el Ministerio de Ambiente y el Ministerio de Comercio industria y turismo, para crear esa sensibilización alrededor de los parques nacionales.

Aunque es un concepto que se está manejando actualmente con el Programa Salud Naturalmente en los parques, la Organización Mundial de la Salud lo contempla dentro de sus políticas y habla sobre todos los beneficios que tiene la naturaleza para el bienestar humano. Así es como Parques Nacionales Naturales de Colombia se inspiró en este programa y en todas las políticas ambientales a nivel mundial.

¿Los parques tienen algún programa de voluntarios que se encarguen de cuidarlos?

Las personas que se encuentran en un espacio natural, sienten que se liberan del estrés, se relajan y se focalizan mucho más en un solo tema. Además, los niños encuentran en la naturaleza un excelente espacio de formación, tienen la mente en la naturaleza y tienen espacios mucho más tranquilos. Son varios temas los que se encuentran relacionados en lo que le aporta la naturaleza a la salud, con este programa se quiere motivar a las personas para que visiten los parques nacionales y para que sean también embajadores de la conservación de la naturaleza.

Guardaparques Voluntarios es un programa que se abre dos veces al año, en febrero y en junio, aquí los estudiantes, profesionales o no profesionales pueden participar en mínimo 15 días y máximo 3 meses en un parque natural que ellos mismos eligen. PNNC pone el alojamiento y el transporte local, y los voluntarios tienen que asumir la alimentación y el transporte para llegar al parque. Este programa lleva más de 20 años y ha generado muy buenos resultados, es una forma de mostrar a la gente cómo se debe conservar estas áreas protegidas.

El programa Salud Naturalmente se inspiró en el programa de parque saludables y gentes naturales que implementan los parques de Australia y Estados Unidos, los cuales llevan varios años desarrollando y motivando los ciudadanos para que visiten los parques y realicen actividades físicas dentro de los mismos, sin embargo este programa aún no se ha implementado en algún país del trópico y menos en Latinoamérica. Colombia es el primer país en el que se instala un programa de éstos con parques naturales, es por eso que la Organización Latinoamericana de la Salud ha invitado a parques Colombia para que haga parte del diseño de una herramienta que se llama Parques Saludables para poder determinar cómo los parques nacionales pueden brindar herramientas para que la gente

Las personas que se encuentran en un espacio natural, sienten que se liberan del estrés 58

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o los ciudadanos sean activos y sean saludables. Este programa lleva 3 años en operación y esperamos que en los próximos años se puedan dar más herramientas y más evidencias en relación a lo que le benefician los parques al bienestar de los colombianos.

que ingresan a los parques de manera ilegal. Esto es algo que se le ha contado últimamente a la ciudadanía porque hay muchas personas que no saben que el parque Tayrona es 90% de propiedad privada. Las personas nos ayudan a hacer control, nos ha tocado gestionar con estos posibles propietarios del 10% restante y ejercer todo el proceso para saber si ese previo es efectivamente de ellos o iniciar un proceso jurídico para que las personas sean expropiadas y cancelen las mejoras, por ejemplo se han expropiado 2 terrenos en el Tayrona, pero llevamos 20 años en un proceso judicial.

¿Por qué la entrada para los turistas es tan económica? existen lugares en donde es mucho más caro el ingreso a estos parques como es el caso de Estados Unidos. Parques Nacionales Naturales de Colombia tiene una tarifa preferencial para los extranjeros y para los nacionales, por ejemplo hoy se está pagando $15000 aproximadamente por el ingreso. En el parque Tayrona es diferente, ya que el ingreso es un poco difícil de manejar, este parque solamente tiene 3 taquillas en donde se puede hacer control, hay personas

Foto Carolina González De izquierda a derecha: Diana García, Carolina González, Ana Beatriz Rossi y Mónica Losada

Proyección social

Legos: construyendo pequeños científicos El saber popular como fuente de conocimiento científico Clara Juliana Durango García cdurango@uan.edu.co Universidad Antonio Nariño Sede Armenia Facultad de Ciencias

Andrés Mauricio Rojas Sepúlveda andres.rojas@uan.edu.co Universidad Antonio Nariño Sede Armenia Facultad de Ciencias

Resumen

egos es una iniciativa que retoma el conocimiento ancestral de las plantas propias de la región del departamento del Quindío, involucrando jóvenes que habitan en zonas veredales y pequeñas comunidades indígenas, acercándolos a la ciencia y descubriendo la importancia del saber popular.

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La ciencia y la sociedad

Uno de los objetivos de este programa es estimular la curiosidad científica desde la primera infancia hasta la secundaria, contando con la participación de comunidades vulnerables y de bajos recursos que no tienen la oportunidad de aproximarse a la ciencia e incentivar su formación en esta disciplina.

Cuando quienes intentamos hacer ciencia nos preguntamos sobre su aplicación, exploramos disciplinas cercanas según la potencial función de nuestros hallazgos. Sin embargo, el impacto social de nuestros resultados es tal vez una de las últimas consecuencias estudiadas. En este contexto, el departamento del Quindío constituye un escenario propicio para estimular y fortalecer el vínculo de la ciencia con la sociedad.

De igual manera, desde el grupo de investigación "Fitometálica para el estudio de metabolitos secundarios y sus derivados” se busca abordar la recuperación del saber tradicional de las comunidades rurales e indígenas del Quindío y acercarlo a la labor científica. Por un lado, reconociendo cómo estas comunidades transmiten el mensaje de sus experiencias con los productos naturales a los más jóvenes, y también cómo ellos a su vez lo pueden divulgar desde un contexto científico mediante la orientación del grupo de investigación.

La relación de estos dos sectores induce un nuevo bucle en el desarrollo científico donde el grupo de investigación “Fitometalica para el estudio de metabolitos secundarios y sus derivados” de la Universidad Antonio Nariño, sede Armenia, se ha preguntado: ¿Qué pueden hacer la fitoquímica y la organometálica por la comunidad quindiana ubicada en la zona rural? la UAN como una universidad visionaria, capaz de mover las fronteras del conocimiento, tiene la respuesta. Resulta evidente que tanto la fitoquímica como la organometálica deben hacer silencio y aprender del saber tradicional latente en los niños y jóvenes campesinos e indígenas del Quindío, quienes han recibido una invaluable educación en la utilización de plantas medicinales. Punto donde nace Legos, permitiendo que a través de estas disciplinas científicas se apliquen técnicas y conocimientos como herramientas para la enseñanza de las ciencias.

¿Cómo se hace? Legos, en su búsqueda por llegar a las comunidades vulnerables, moviliza la infraestructura científica desde la sede Armenia de la UAN, hacía a los colegios rurales y urbanos donde el programa se desarrollará. Las estrategias a implementar varían de acuerdo a la población académica. Por ejemplo, al

¿Qué es Legos? Legos es una propuesta innovadora desarrollada por la Facultad de Ciencias de la Universidad Antonio Nariño, sede Armenia, con el fin de desarrollar la ciencia en el departamento del Quindío como herramienta de equidad social.

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trabajar con los pequeños de la primera infancia se desarrollan experimentos básicos de la química como: estados de la materia, combustión, propiedades coligativas, entre otros (Figura 1).

Figura 1. Estudiantes de básica primaria y preescolar del Colegio San Luis Rey, rmenia, Quindío.

Figura 2. Semilero Rural de Investigación en el Colegio San José, vereda Fachadas, Filandia, Quindío.

Se busca abordar la recuperación del saber tradicional de las comunidades rurales e indígenas del Quindío 62

Al trabajar con los jóvenes de secundaria, Legos da un paso adelante estimulando a los jóvenes al rescate del saber popular en plantas medicinales. Inicialmente, se proporciona una instrucción en el desarrollo del método científico y su rigurosidad en la investigación. Los “jóvenes investigadores”, estimulados por el descubrimiento de nuevo conocimiento, interrogan su entorno familiar indagando el conocimiento de los saberes ancestrales de las plantas medicinales y demás productos naturales que sus abuelos, tíos, padres y vecinos les puedan aportar en sus pesquisas. Esta investigación, es revisada y discutida por los mismos estudiantes y confrontada con los conocimientos a nivel regional de los tratamientos a diferentes dolencias empleadas en la región (Figura 2). Durante la indagación con sus allegados, también se rescatan las historias cotidianas en donde la cura de cualquier tipo de enfermedad es el centro de atención: “la salud es lo más importante”, dicen los familiares. Las experiencias vividas del tratamiento con la especie vegetal son consignadas por los jóvenes en sus cuadernos de trabajo. A partir de sus consultas, cada estudiante selecciona una especie vegetal que haya tenido alguna trascendencia

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para el joven investigador. La especie vegetal es colectada en las zona en donde habitan y se da inicio al estudio fitoquímico de las mismas. Los estudiantes son capacitados en el tratamiento del material vegetal, asi como procesos de extracción, técnicas cromatográficas y caracterización de los metabolitos secundarios.

¿Qué se obtiene? Al final de proceso y partiendo de la evidencia científica colectada mediante la experimentación, se realiza el análisis de los resultados por medio de un comparativo con el conocimiento popular de la planta a fin de demostrar que realmente la planta tiene algunos compuestos químicos que son los que evidentemente proporcionan el bienestar al momento de consumirla. Por último, se discute con los jóvenes acerca de la actividad biológica de los extractos y del contenido de metabolitos secundarios para estimar el fundamento que explica sus efectos en la salud.

vocación regional de la UAN a partir del acercamiento de los jóvenes participantes a los procesos científicos básicos, donde pueden evidenciar el valor del saber popular en la obtención de fitomedicamentos. La experiencia de los estudiantes en este programa les permite reconocer la importancia del conocimiento popular para la ciencia, estimulándolos a realizar estudios superiores. Cuando el laboratorio se desmonta y los chicos aprovechan para conversar de lo aprendido, lo hacen con tanto entusiasmo que resulta inevitable sentir que como profesores de la UAN estamos construyendo un camino al desarrollo biotecnológico de la biodiversidad quindiana y nos gusta pensar que esto es construir un país mejor (Figura 3).

¿Cuál es la ganancia de implementar esta iniciativa? La iniciativa “Legos: construyendo pequeños científicos” permite hacer vivencial la

Figura 3. Colegio Gimnasio Contemporaneo, Armenia Quindío.

Cultura científica

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Recomendados Aura Suarez asuarez02@uan.edu.co Docente Facultad de Ciencias Universidad Antonio Nariño

German Méndez gemendez@uan.edu.co Docente Facultad de Ciencias Universidad Antonio Nariño

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Libros Introducción a la criminología verde Hanneke Mol, David Rodriguez Goyes Nigel South, Avi Brisman (Editores) Editorial Temis y Universidad Antonio Nariño

Conceptos para nuevos horizontes y diálogos socioambientales Los recursos naturales son finitos y al ser necesarios y comunes para la vida humana son considerados a su disposición. Aunque la ciencia demuestra que el impacto del hombre sobre la tierra influye en los cambios en el ambiente, no hay conciencia hasta qué punto algunas acciones contribuyen a apoyar crímenes y daños contra el planeta.

Consultar en y vincular este link https://unilibros.co/libros/ categorias-thema/derecho/ derecho-de-paises-o-territorios-concretos-y-areas-especificas-del-derecho/ derecho-medioambiental-del-transporte-y-la-planificacion/gpd-introduccion-a-la-criminologia-verde-conceptos-para-nuevos-horizontes-y-dialogos-sociamb

La criminología verde es desconocida conceptualmente en América Latina por la falta de colaboración y discusión sobre la misma. Este libro brinda los primeros cimientos en español sobre este tema que, si bien está en auge, necesita discutirse y ser construido en más territorios de habla hispana. En diálogo con la tierra Diego Pérez Medina Editorial: Universidad del Rosario

Por una Colombia sostenible En Colombia existe una larga tradición académica y legal sobre el tema de la sostenibilidad. Sin embargo, son pocos los referentes en los que estas discusiones han alcanzado al público. La escasa producción bibliográfica para motivar reflexiones en la sociedad en general es evidente. Esta obra es una invitación a reflexionar sobre temas centrales para el mundo actual, tales como la gestión medioambiental, el sector rural, los modelos de ciudad actuales, la impor-

Consultar en y vincular este link https://unilibros.co/libros/ categorias-thema/derecho/ derecho-de-paises-o-territorios-concretos-y-areas-especificas-del-derecho/derecho-medioambiental-del-transporte-y-la-planificacion/ gpd-introduccion-a-la-criminologia-verde-conceptos-para-nuevos-horizontes-y-dialogos-sociamb

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tancia de los conocimientos de las comunidades locales, el papel desempeñado por las empresas en la construcción social y la importancia de la participación social. El lector hará un viaje por la riqueza natural y cultural colombiana, la cual podrá disfrutar con este ejemplar. Cuestiones científicas Rosa María Herrera Editorial Libsa

Preguntas sencillas con respuestas difíciles Aunque la ciencia abarca muchas disciplinas conceptualmente puras, como pueden ser la matemática, la física, la química o la biología, en nuestro día a día nos encontramos multitud de situaciones, objetos y escenarios cargados de ciencia por los cuatro costados, aunque no la veamos. Este libro aborda, con una mirada interdisciplinar, la adquisición de un conocimiento científico aplicado a lo cotidiano.

Consultar en https://www.casadellibro.com/libro-cuestiones-cientificas-preguntas-sencillas-con-respuestas-dificiles/9788466237147/7261422

Documentales Particle Fever (2013) Mark A. Levinson (Productor y Director)

¿Qué somos? ¿De dónde venimos? Particle Fever es un retrato humanizador de la élite científica, en ocasiones incomprendida. Por eso es una de las mejores películas de ciencia de la última década. Particle Fever sigue la historia de seis brillantes científicos que tratan de desentrañar los misterios del universo, documentando los éxitos y los fracasos en el avance científico más significativo e inspirador del planeta. Particle Fever ofrece a los espectadores un asiento para asistir al “Gran Colisionador de Hadrones”, un acelerador de partículas que permite recrear las condiciones que existían momentos después del Big Bang.

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How Life Began (2008) El Misterio de cómo empezó la vida Luke Ellis (Director) Matthew P. Hickey (Escritor) El planeta Tierra se formó hace aproximadamente 4500 millones de años. En esa época existían temperaturas extremadamente altas, la atmósfera no poseía oxígeno y estaba compuesta por gases como hidrógeno, metano, amoníaco y agua, algunos de los cuales escapaban al espacio. La atmosfera primitiva no lograba repeler los rayos ultravioleta del sol y también presentaba una constante actividad eléctrica. Todo esto permitió, según el científico Oparin, que los componentes básicos de la vida, como los aminoácidos, se formaran en los océanos primitivos a partir de los compuestos presentes en la atmósfera.

Producer Workaholic Productions https://www.workaholictv.com/

Sitio WEB http://sciencereload.com/ Sciencereload es una página que presenta diferentes artículos actuales sobre naturaleza, salud, física y ciencias que acercan al lector al tema de interés con un lenguaje apto para todo público. https://neoscientia.com/paginas-de-investigacion-cientifica/ Neoscientia es un sitio web que contiene más de cien páginas de investigación científica creadas por y para científicos. La página ofrece gran cantidad de información para desarrollarse como investigador, sobrevivir en la academia e intercambiar experiencias científicas.

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Actividades Salida de campo al Paramo de Chingaza, realizada el 3 de octubre de 2018 con los estudiantes de la asignatura Ecosistemas del programa de Bioquímica, de la Facultad de Ciencias, Universidad Antonio Nariño

Salida de campo al Humedal Santa María del Lago (Bogotá), realizada el 17 de octubre de 2018 con los estudiantes de las asignaturas Biología general y Biología celular del programa de Bioquímica, de la Facultad de Ciencias, Universidad Antonio Nariño

ExpoCiencia 2018 Este año se celebraron 29 años de EXPOCIENCIA. Desde 1989 este espacio convoca público de todas las edades para discutir sobre investigación científica en Colombia, promoviendo la ciencia, la innovación y la tecnología. Dicho evento se llevó a cabo en CORFERIAS del 29 al 31 de octubre y contó con la participación del Fondo editorial junto con la Facultad de Ciencias para mostrar a los asistentes, algunas de las actividades que se realizan en los programas académicos. Se destacó la presencia de profesores y estudiantes, caso particular del énfasis de bioquímica vegetal, el clínico y el IndustrialBiotecnológico.

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Ix Congreso Nacional de la Enseñanza de la Física y la Astronomía Este congreso se llevó a cabo los días 7, 8 y 9 de noviembre de 2018, en la Universidad Antonio Nariño en Bogotá y tuvo como objetivo brindar mejores oportunidades de aprendizaje y posibilidades de desarrollo de los maestros de Bogotá para que puedan influir positivamente sobre la calidad educativa de sus instituciones. Algunos de los invitados fueron la Dra. María Cecilia Gramajo de la Universidad de Salta Argentina, el Dr. Norberto Nradi de la Universidad de Sao Paulo Brasil, el Dr. Edwin Garca de la Universidad del Valle, entre otros. El evento fue convocado por la Universidad Pedagógica Nacional, la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y la Asociación Colombiana de Profesores de Física. Más información: http://www.idep.edu.co

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Arte y Ciencia

Bio-arte en cajas de petri mediante el uso de la capacidad inhibitoria de las nanopartículas de plata

Palabras clave: Nanopartículas de plata, Ag NPs-, Bio-arte, Biosidas, Inhibición del crecimiento.

l empleo de materiales nanoparticulados metálicos se viene incrementando en productos de consumo, debido a su actividad biocida. Si bien los patrones de inhibición en un medio de cultivo son una práctica de amplio uso, en esta ocasión se emplea la capacidad inhibitoria de las nanopartículas de plata para producir bio–arte en cajas de Petri con diferentes colonias bacterianas.

Conclusiones

Las nanopartículas de plata (Ag NPs) fueron producidas por vía húmeda, empleando como precursor el nitrato de plata.

Las Ag NPs sintetizadas por la vía húmeda descrita tienen la capacidad de ser empleadas como agentes biocidas, lo que permite el desarrollo de patrones de crecimiento orientados de las colonias bacterianas, para dar lugar a diferentes diseños en los medios de cultivo ensayados.

Previamente, se preparó una disolución acuosa de ácido ascórbico y citrato sódico con pH 11, empleando para fijarlo hidróxido de sodio. Se adicionó luego la disolución de nitrato de plata, gota a gota manteniendo en todo momento el medio dispersado. Las Ag NPs producidas en una concentración 10mM, fueron empleadas para impregnar papel filtro estéril para así servir como inhibidor del crecimiento bacteriano en las cajas de Petri. Los medios de cultivo empleados fueron de tipo sólido, entre ellos: agar nutritivo, agar citrato de Simons, agar de eosina azul de metileno (EMB), agar sangre, agar MacConkey, salado manitol y agar bilis esculina; de esta forma se observaron zonas de crecimiento bacteriano libres del efecto inhibitorio de las AgNPs. Las superficies tratadas con las Ag NP se evidenciaron la inhibición del crecimiento bacteriano por la actividad biocida de las nanopartículas, resultando diferentes efectos al sembrarlos de forma masiva con cepas de bacterias Gram positivas como Staphylococcus, Streptococcus, Enterococcus y cepas de bacterias Gram negativas de la familia Enterobacteriaceae como Escherichia Coli, Serratia Marcescens y Klebsiella pneumoniae. Para el manejo de las diversas cepas, así como de los medios de cultivo, se extremaron precauciones al mantener en todo momento un ambiente aséptico. La adición de las Ag NPs, empleando como vehículo el papel de filtro inhibió el crecimiento bacteriano dejando en los medios ensayados los diseños de logotipos.

Créditos • Diego Andrés Castiblanco Ramírez • Ángela Verónica López Castellanos • Camila Alejandra Lota Mendoza • Yehidi Julieth Medina Castillo • Directores: profesora Angélica Murillo de Microbiología profesor Javier Rincón de Fisicoquímica I

Equipo técnico Cámara • Modelo: ILCE – 9 • Nombre del objetivo: FE – 24 70mm F2.8 GM • IRIS F2.8 • Velocidad de obturador: 1/200 • EV + o – 0.0 • ISO 640

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Las nanopartículas de plata (Ag NPs) fueron producidas por vía húmeda, empleando como precursor el nitrato de plata.

Figura 1. Escherichia coli (Gram negativa). Cultivo en agar EMB, por medio de la técnica de siembra masiva. Figura 2. Staphylococcus Aureus (Gram positivo). Cultivado en agar sangre, por medio de la técnica de siembre masiva. Figura 3. Staphylococcus Aureus (Gram positivo). Cultivado en agar sangre, por medio de la técnica de siembre masiva. Figura 4. Escherichia coli (Gram negativa). Cultivo en agar EMB, por medio de la técnica de siembra masiva.

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Guía de autores para artículos divulgativos Para los autores que deseen publicar en la revista se deben tener en consideración los siguientes puntos:

Redacción

Realizar divulgación científica de temas de actualidad, hallazgos y actividades de los proyectos de investigación y proyección social, desarrollados en la Universidad Antonio Nariño, así como dar a conocer los personajes y actividades que contribuyen a la promoción de la ciencia en nuestro país. En adición, la revista pretende divulgar actividades y pensamientos críticos que promuevan espacios para la ciencia, fortaleciendo el perfil cultural científico de nuestra sociedad. Los artículos buscan comunicar estos conocimientos de forma clara y precisa a un público no especializado pero interesado en acrecentar su comprensión acerca del mundo.

Los artículos deben ser redactados teniendo en cuenta que sus destinatarios no son especialistas. Es necesario evitar el uso de lenguaje técnico y recurrir a términos equivalentes del lenguaje cotidiano. Utilizar siempre el sistema internacional de unidades. No emplear palabras extranjeras si existen equivalentes en castellano.

Temáticas

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Los artículos deben limitarse a desarrollar un tema, sin pretender abarcar exhaustivamente todo el conocimiento general del área.

Guía de autores

Objetivo de la revista

Guía de autores

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El escrito debe tener un mínimo de 6000 y máximo 12.000 caracteres con espacios, incluyendo referencias y tablas o cuadros. Máximo 2500 palabras (entre 6000-12000 caracteres) si el articulo contiene resultados y 4000 (máximo 20000 caracteres) palabras si el artículo es de revisión. Fuente Arial 12 y en interlineado 1.5 ptos Redactado en tercera persona.

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Si las imágenes tienen varias partes, cada parte de la imagen debe ser divida por letras en minúscula. Para el pie de la imagen, nombrar con letras en minúscula y en paréntesis.

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Título que destaque lo más importante del trabajo realizado. Español e inglés. Nombres y apellidos del autor o los autores, filiación, correo institucional, esta información debe encontrarse en la primera página: Primer nombre y Apellido del autor Facultad de Ciencias, Universidad Antonio Nariño xxxxxxxx@uan.edu.co

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Ejemplo:

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Todas las figuras deben estar citadas en el texto con la palabra figura completa seguida por el número. Figura 1, Figura 1a. Evitar Fig 1. Fig.1 o variantes.

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Incluir una breve ficha biográfica del autor o autores (3 o 4 líneas) con foto.

Ejemplo:

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Bibliografía con normas APA. Para revisión máximo 40 y para artículos de resultados, 25.

Revista de Divulgación Cientíﬁca | Facultad de Ciencias Universidad Antonio Nariño | Bogotá, Colombia Volúmen 1 - Número 1 | Enero - Junio 2019 | Issn 1711-1571 / Issn on-line 2744-8576