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    Contribución a publicación periódica
    Exploración a la EC. 1.1.1.27 Lactato Deshidrogenasa
    (2022-11-02) Marcial-Reyes, Diana Belen
    La Lactato deshidrogenasa (LDH) es una enzima citoplasmática presente en todas las células de todos los tejidos, es tetramérica y consta de cuatro subunidades de dos tipos diferentes de monómeros polipeptídicos estos son H Y M, H viene de “Heart” y M viene de “Muscle”, estos dos se combinan y forman una familia de cinco isoenzimas: HHHH (I) y HHHMM (II) que se expresan en el miocardio, eritrocitos y riñón, HHMM (III) se encuentra en pulmón y páncreas, HMMM (IV) y MMMM (V) se hallan en el hígado y el músculo. Esta familia de isoenzimas son del tipo oxidorreductasas porque utilizan NAD(P)+/ NAD(P)H para la oxidación y reducción de una amplia gama de metabolitos [1–4]. Por su parte cada isoenzima cataliza básicamente la misma reacción, pero se diferencia por el órgano donde se encuentra y por sus propiedades fisicoquímicas que permiten su detección individual, esta se puede obtener por medio de electroforesis en función de su velocidad de migración o por cromatografía [3,5]. En general lo que produce la enzima es catalizar la transferencia del ión de hidrógeno (H+) entre el ácido pirúvico y el ácido láctico produciendo: Piruvato + NADH + H+↔ lactato + NAD+. En los seres humanos generalmente esta reacción se asocia con la acidosis láctica provocada por ejercicio intenso donde la célula no recibe suficiente oxígeno haciendo que esta produzca lactato que se transporta por el torrente sanguíneo del músculo para ir al hígado donde se convierte en glucosa por gluconeogénesis, produciendo rápidamente más energía y generado el dolor o fatiga muscular, sin embargo la energía que produce es muy reducida a comparación de la que se obtiene del proceso normal aerobio de la glucolisis [1, 6] Dado que la LDH se encuentra en la mayoría de los órganos y tejidos del ser humano, ayuda en la detección de múltiples enfermedades diferenciando las infecciosas de las malignas, ya que cuando existe un daño tisular, necrosis celular o destrucción celular, esta se libera al torrente sanguíneo y su expresión elevada indica estos posibles problemas; es por ello, que se utiliza como biomarcador en análisis clínicos [2–7]. Sin embargo, una detección de LDH total, no especifica el lugar donde ocurre el daño. Es por ello que para locaciones se realiza un estudio electroforético para identificar sus isoformas en los líquidos pleural, ascítico o cefalorraquídeo [3, 4]. Otra de las aplicaciones de la LDH es su inhibición para combatir enfermedades que son producidas por organismos específicos que la expresan, como es el caso de los protozoos del género Plasmodium, que causan la enfermedad del paludismo o malaria. A diferencia de esta aplicación también se pueden obtener beneficios de interés económico o industrial con la ayuda de organismos que la expresan como algunas bacterias acido lácticas que obtienen energía mediante la conversión de glucosa en lactosa y producen gracias a este proceso nombrado fermentación, productos como: yogurt, queso, encurtidos o embutidos, entre otros, que a su vez pueden mejorar sus rendimientos con la manipulación de la LDH [6].
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    Contribución a publicación periódica
    Minúsculos e ingeniosos vehículos farmacéuticos: nanoliposomas
    (Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2024-11-13) Marcial-Reyes, Diana Belen; https://orcid.org/0000-0003-1264-0083
    En las últimas décadas la nanotecnología ha incrementado su relevancia en distintas disciplinas, como la medicina donde se ha generado una nueva área conocida como nanomedicina. Esto ha producido una aceleración en el diagnóstico, la obtención de imágenes y el tratamiento de muchas enfermedades [1]. Por otra parte, también ha podido desarrollar nanosistemas que son capaces de mejorar el dinamismo de fármacos, su especificidad, biodisponibilidad y estabilidad física para lograr su liberación controlada [2]. Un nanoliposoma es la versión nanométrica de un liposoma con un tamaño de (30-100 nm) [3], formados por la autoorganización de fosfolípidos, como fosfatidilcolina, fosfatidiletanolamina y fosfatidilglicerol. Los fosfolípidos confieren una naturaleza anfifílica que le otorga el potencial de atrapar y liberar una enorme variedad de compuestos hidrofílicos e hidrófobos fungiendo como un novedoso vehículo para fármacos que contiene múltiples ventajas; entre ellas destacan la reducción de toxicidad y efectos secundarios, mayor estabilidad, biocompatibilidad, biodegradabilidad, mayor relación superficie-volumen, mejor solubilidad y orientación precisa [4]. Sin embargo, presenta desventajas como una reducción en la capacidad de almacenamiento, un destino in vivo sin comprender completamente, uso de tensoactivos en su fabricación y de energía mecánica que puede degradarlos. Para su preparación se utilizan métodos que involucran solubilizar los lípidos en solventes orgánicos, secarlos en una solución orgánica, dispersarlos en medios acuosos, purificar el producto y analizarlo. Actualmente se utilizan alrededor de quince formulaciones liposomales donde la FDA (de sus siglas en inglés "Food and Drug Administration") ha aprobado su uso para distintas afecciones como infecciones fúngicas y microbianas, terapia contra el cáncer, administración de vacunas y analgésicos [5]. El voriconazol (VCZ) es un antifúngico de tipo triazol de amplio espectro, es utilizado en terapia contra varios tipos de micosis sistémicas incluyendo Candida albicans; que es un patógeno oportunista que provoca enfermedades mortales. El problema que supone VCZ es que su solubilidad en agua es limitada por lo que es difícil crear formulaciones intravenosas. Actualmente existe una presentación comercial VFEND que causa varios problemas clínicos como nefrotoxicidad, hemólisis y toxicidad hepática. Es por ello que el estudio realizado por Veloso y colaboradores en la Federal University of Goiás, Goia, Brazil desarrollaron la preparación y caracterización de una formulación de VCZ atrapado en nanoliposomas para administración intravenosa [6]. Esta formulación liposomal (LVCZ) estuvo compuesta de fosfatidil colina y colesterol y fue preparada mediante hidratación de una película lipídica seguido de extrusión. Se realizaron dos ensayos, un ensayo de susceptibilidad in vitro utilizando 8 tipos de hongos incluyendo C. albicans, y un ensayo in vivo con ratones macho que se volvieron neutropénicos, posteriormente se les inyectó por vía intravenosa 100 µL de solución salina con C. albicans para ser infectados, después fueron agrupados en 3 tratamientos, el grupo 1 fue tratado con placebo, el grupo 2 fue tratado con VFEND y el grupo 3 fue tratado con LVCZ siendo sumistrada por vía intravenosa en solución salina. Después de 24 h de tratamiento se extrajeron riñones y el hígado para análisis histopatológicos. El análisis estadístico se realizó con el Sotfware GraphPad Prism versión 5.01. Sobre la caracterización se obtuvieron nanoliposomas de un diámetro de 95, 31, 27 nm, morfología esférica como vesículas, carga relativamente neutra y una eficiencia en el atrapamiento del 80%. Sobre su farmacocinética se observó que en niveles sanguíneos de VCZ administrados a través de los liposomas fue mayor que VFEND en cualquier momento y su metabolismo se desaceleró ralentizando la formación del metabolito VNO que es tóxico. Por otra parte, en su distribución tisular se encontró que las concentraciones de VCZ permanecieron durante 12 h por encima del MIC, tras la administración de formulación LVCZ. De acuerdo con estos resultados, la formulación demostró ser muy eficaz in vivo, obtuvo una biodistribución que indica que el nanoliposoma puede penetrar en los tejidos más afectados por la infección, pudiendo además atravesar la pared del hongo y logrando entrar en la membrana celular donde puede liberar grandes cantidades de VCZ. Por lo que se atacó directamente al hongo y se disminuyó su patogenicidad. Por último, con este estudio, se demostró que la capacidad antifungicida de VCZ podría mejorarse si éste queda atrapado y es distribuido por nanoliposomas. Además de que la nueva formulación que produjeron es biocompatible, biodegradable, especifica y resulta en una alternativa innovadora para el tratamiento antifúngico intravenoso de infecciones producidas por C. albicans.
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    Contribución a publicación periódica
    Nanopartículas de TiO2, ¿Aliadas o enemigas de la vida?
    (Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2024-05-07) Hernándes-Biviano, Hannia Josselín; López González, Sofía; Marcial-Reyes, Diana Belen; Perez Figueroa, Daniel Emmanuel; Pantoja Cruz, José Arturo; https://orcid.org/0000-0001-6872-8856; https://orcid.org/0000-0001-9027-001X; https://orcid.org/0000-0003-1264-0083; https://orcid.org/0009-0001-8418-1720; https://orcid.org/0009-0007-3187-0905
    El dióxido de titanio es un mineral y compuesto inorgánico formado por la unión de un átomo de titanio y dos de oxígeno con fórmula química: TiO2, se comporta como semiconductor normalmente en la fase anatasa y rutilo [1]. Es poliforme y existe de forma natural en tres diferentes tipos cristalinos: anatasa, rutilo y brookita. Todas presentan distintas propiedades fisicoquímicas como adsorción y fotorrespuesta que dependen de su estructura tridimensional cristalina, tamaño y porosidad [2]. Existen diferentes métodos para la síntesis y producción de nanopartículas de TiO2 que pueden ser: físicos que requieren alta energía para mantener alta temperatura y presión, o métodos químicos que utilizan sustancias tóxicas como lo son solventes que además generan durante la producción subproductos peligrosos [3, 4]. Por ello, surge la necesidad por desarrollar métodos más sustentables y amigables con el medio ambiente, y con ello se implementa la síntesis verde la cual está compuesta por métodos que emplean extractos de plantas, microorganismos y enzimas simples [3]. De hecho, los resultados sobre estudios en síntesis de NP de TiO2 con extractos vegetales de la especie Echinophora cinerea muestran que estas son menos tóxicas y que llegan a presentarlos en concentraciones relativamente altas [4]. Las nanopartículas de TiO2 han sido sospechosas de causar distintas afecciones, así como un aumento en la respuesta pro-inflamatorio debido a un aumento en la actividad de los macrófagos en los órganos con mayor actividad inmunológica como hígado, bazo o ganglios [5]. Así mismo, estas nanopartículas se han visto relacionadas con alteraciones respiratorias, afecciones cardiovasculares y alteraciones genéticas en personas que tienen exposición constante al uso de materiales cuya composición está formada por TiO2 debido al trabajo desempeñado. A pesar de que encontramos nanopartículas de TiO2 en productos de uso personal como cremas o bloqueadores, no existen estudios que demuestran su toxicidad a un nivel dérmico, siempre y cuando se respeten las concentraciones establecidas. No se descarta que en un futuro pueda existir nueva información sobre la toxicidad de los productos [6]. Pruebas in vitro e in vivo confirman los efectos adversos en el cuerpo humano, como el ciclo celular alterado, constricción de las membranas nucleares y apoptosis. Mostraron que pueden dañar el ADN e interactúan con el epitelio del intestino delgado, responsable de la absorción de nutrientes. La exposición a nanopartículas de TiO2 puede ocurrir por diversas vías, principalmente por inhalación, inyección, piel o absorción en el tracto gastrointestinal. Estudios in vivo han revelado que después de la inhalación o exposición oral, las nanopartículas de TiO2 se acumulan, principalmente en los pulmones, el tracto alimentario, hígado, corazón, bazo, riñones y músculo cardíaco [7]. Adicionalmente, se ha demostrado que alteran la homeostasis de la glucosa y los lípidos en ratones y ratas. La edad también puede ser un factor que juega un papel importante en el efecto nocivo. Como lo indican los resultados de las pruebas en ratas jóvenes y adultas, diferentes grupos etarios requieren diferentes biomarcadores para la detección y seguimiento de la toxicidad de las NP. En ratas jóvenes se observó, inflamación del hígado junto con lesiones cardíacas y activación no alérgica de mastocitos en tejido gástrico. Con el fin de obtener más información sobre la toxicidad del dióxido de titanio se han buscado biomarcadores que permitan el seguimiento de la actividad del compuesto tanto en el cuerpo humano como en animales y plantas; en 2021 se realizó la investigación y seguimiento del incremento del ácido salicílico endógeno y ácido acetilsalicílico en Aloe vera cuando era expuesto a TiO2 , los resultados arrojados mostraron modificaciones en los índices de crecimiento en el alargamiento de las hojas, el peso fresco, el desarrollo de las raíces, entre otros factores, demostrando de esta manera que el TiO2 puede causar modificaciones o alteraciones en los organismos con los que esté en contacto [8].