REV. CIENCIAS, FINAL - URP · 2016-08-16 · Revista de Ciencias, 2015, Volumen XI, 7-19 8...

REVISTA DE CIENCIAS

Publicada por el Departamento Académico de Ciencias

de la Universidad Ricardo Palma

RectorDr. Iván Rodríguez Chávez

Vicerrectorado AcadémicoDr. Manuel Huamán Guerrero

Vicerrectorado de InvestigaciónDr. Hugo Sánchez Carlessi

Director del Dpto. Académico de CienciasMg. Moisés Sánchez Arteaga

Comité EditorDr. Menandro S. Ortiz

Presidente

Ing. Liudmila Nevsgoda BanatskayaIng. Alejandro Fong LauIng. Marcela Paz Castro

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UNIVERSIDAD RICARDO PALMA

El contenido de los trabajos publicados en esta revista es de exclusiva responsa-bilidad de los autores.

Revista de Ciencias, Volumen XI, Diciembre 2015

La revista de Ciencias es una publicación anual del Departamento Académico de Ciencias, que estimula la divulgación de trabajos de investigación de las diferentes disciplinas del área de ciencias.© Copyright 2015

ISSN 1992-2175Versión impresa

Dirección:Universidad Ricardo PalmaAv. Benavides 5440, Lima 33, PerúTelf: (511) 7080000Correo electrónico: [email protected]ágina web: www.urp.edu.pe

Carátula: Figura 1. Esquema del DSB de ADN mediado por el sistema CRISPR-Cas9 tipo II. Figura 2. Sistema CRISPR-Cas9 modificado de dos componentes.

Revista de Ciencias, 2015, Volumen XI

CONTENIDO

Egg, K.; Avia, S.; Villalobos, L.; Wong, Y. & Gonzales Fi-gueroa, H. Efecto in vitro del extracto etanólico de Caulerpa filiformis en parámetros seminales humanos

Ximena Orosco; Patricia Ayón. Abundancia, frecuencia y dis-tribución de eufausidos frente a la costa norte del Perú

Menandro S. Ortiz . Principales artrópodos de importancia mé-dica. I. Scorpiones, Araneae y Acari

Almeida Pacasi, Sandra; Fernández Sánchez, Harley; Sato Soto, Fernando; Victorio Gonzales, Denisse; Padilla Lauria-no, Josué. Cinetica de la susceptibilidad antimicrobiana de la Escherichia coli frente a la nitrofurantína Aguirre Parreño, Diego; Arcaya Morales, Gabriel; Gutie-rrez Chía, Mauricio; Gallegos Quispe, Anthony; Padilla Lauriano, Josue. Comportamiento de Platyxanthus orbignyi extraídos de la playa los pescadores de chorrillos al sumergirlos en diferentes PH Manuel Chapelliquén Albán y Menandro S. Ortiz. Buccu-latrix thurberiella busk (lepidoptera: lyonetiidae1) en la zona norte del País Verónica E. Rubín de Celis. Consentimiento informado en ar-tículos científicos con muestras peruanas de ADN del 2001 al 2011 Reyes, A.; Olivera, L.; Guerra, A. El promisorio camino de la tecnología CRISPR-Cas9 en la edición genómica

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Santiago Justo Arévalo, Carla Saldaña Serrano, Alcides Guerra Santa Cruz. Aislamiento e Identificación de Salmone-lla enterica a partir de cuyes con signos de Salmonelosis Flor de María Madrid de Mejía. Cambio climático y huella ecológica Menandro S. Ortiz. Blastocystis hominis Brumpt, 1912 (Pro-tista: Blastocystidae) protozoo en el tracto digestivo de los se-res humanos Pedro Hugo Tumialán De la Cruz. Rasgos Geológicos del Río Rimác, abastecimieno de agua en su cono de deyección Moisés Segundo Sánchez Arteaga. Ajuste de curvas y correla-cion de variables en el Laboratorio de Física

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Revista de Ciencias, 2015, Volumen XI, 7-19

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EFECTO in vitro DEL EXTRACTO ETANóLICO DE Caulerpa filiformis EN PARáMETROS

SEMINALES HUMANOS

Egg, K. Avia, S.

Villalobos, L. Wong, Y.

Gonzales Figueroa, H.1

RESUMEN

El objetivo de este estudio fue determinar el efecto in vitro del ex-tracto etanólico de Caulerpa filiformis en parámetros seminales humanos. Se realizaron las siguientes pruebas: vitalidad, motilidad y dispersión de cromatina espermática; tomándose en cuenta las variables tiempo (5’, 15’, 35’ y 60’) y concentración (0.04mg/ml, 0.4mg/ml y 4 mg/ml) para cada prueba. La muestra fue diluida has-ta una concentración de 10 x 106 de espermatozoides/ml con suero fisiológico al 0.9%, luego incubada 1:1 (v/v) con el extracto. Con respecto a la vitalidad, a partir de los 15 minutos el extracto produjo mortalidad espermática. La DL50 fue de 17.35 mg/ml (11.08-57.17 mg/ml), 8.75 mg/ml (7.15-12.00 mg/ml) y 6.43 mg/ml (5.53-8.02 mg/ml) para los 15’, 35’ y 60’, respectivamente. En cuanto a la mo-tilidad espermática se observó una disminución significativa con respecto al control en la concentración de 4mg/ml en los 15’ y 35’. A los 60’ en dicha concentración, todas las repeticiones alcanzaron una inmovilización espermática total. La CE50 a los 60’ fue de 0.49 mg/ml (-1.25-1.16 mg/ml). La prueba de ANOVA de 2 vías mostró que tanto el porcentaje de mortalidad como de espermatozoides in-movilizados se vio afectado por las variables tiempo y concentra-ción, mientras que la interacción de éstas solo afectó la motilidad. El parámetro motilidad solo muestra un efecto dosis dependiente en la concentración de 4 mg/ml. La fragmentación de ADN no se vio afectada por ninguna de las variables ya mencionadas ni por la inte-racción de estas. Los resultados obtenidos con el extracto etanólico de Caulerpa filiformis podrían tener una naturaleza contraceptiva

1 Laboratorio de Biotecnología y Fisiología Animal. Facultad de Ciencias Biológi-cas, Universidad Ricardo Palma. e-mail: [email protected]


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promisoria, y tal vez ser tomada en cuenta como una alternativa a los espermicidas comerciales, para ello se necesitará futuros estu-dios que develen la composición química de esta especie.

Palabras claves: Caulerpa filiformis, Dispersión de Cromatina Espermática (DCE) parámetros seminales.

SUMMARY The goal of this study was to define in vitro effect of ethanol extract of

Caulerpa filiformis in human semen parameters. The following tests were performed: vitality, motility and sperm chromatin dispersion; tak-ing into account the time variable (5’, 15’, 35’and 60’) and concentra-tion (0.04mg / ml, 0.4mg / ml and 4 mg / ml) for each test. The trial was diluted to a concentration of 10 x 106 sperm / ml with 0.9% saline, then incubated 1: 1 (v / v) with the extract. Concerning vitality, from 15 minutes to extract sperm mortality occurred. LD50 was 1735 mg / ml (11.08-57.17 mg / ml), 8.75 mg / ml (7.15-12.00 mg / ml) and 6.43 mg / ml (5.53-8.02 mg / ml) for 15’, 35’ and 60’, respectively. As for sperm motility, it was observed a significant decrease relative to the control in the concentration of 4 mg / ml in 15 ‘and 35’. LD50 was 1735 mg / ml (11.08-57.17 mg / ml), 8.75 mg / ml (7.15-12.00 mg / ml) and 6.43 mg / ml (5.53-8.02 mg / ml) for 15’, 35’ and 60’, respectively. As for sperm motility significant decrease relative to the control it was observed in the concentration of 4 mg / ml in 15’and 35’. At 60’in such concentra-tion, all occurrences attain complete sperm immobilization. The EC50 at 60 minutes was 0.49 mg / ml (-1.25-1.16 mg / ml).

As for sperm motility significant decrease relative to the control it was detected in the concentration of 4 mg / ml in 15’and 35’. At 60’in such concentration, all occurrences attain complete sperm immobiliza-tion. The EC50 at 60 minutes was 0.49 mg / ml (-1.25-1.16 mg / ml). Test 2-way ANOVA showed that both the percentage of mortality and frozen sperm was affected by the variables of time and concen-tration, while their interaction affected only motility. The motility parameter shows only a dose dependent effect on the concentration of 4 mg / ml. DNA fragmentation was not affected by any of the variables mentioned above or by the interaction of these. The results obtained with the ethanol extract of Caulerpa filiformis could have a promising contraceptive nature, and perhaps be taken into account


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as an alternative to commercial spermicides, for that future studies that reveal the chemical composition of this species need.

Keywords: Caulerpa filiformis, Sperm Chromatin Dispersion (SCD) seminal parameters.

INTRODUCCIóN Los organismos marinos son una fuente incalculable de metabolitos con amplia acción farmacológica, dentro de ellas las algas son uno de los gru-pos más importantes que habita en este ecosistema y a su vez son fuentes de compuestos químicos de diversas actividades biológicas que merecen ser investigadas (Mayer & Hamann, 2002).

Las especies que han cobrado importancia en estos últimos años son las del género Caulerpa (Chlorophyta), ya que ha presentado una inusual característica invasiva en otras latitudes como Australia y el mar Medite-rráneo debido a los cambios de temperatura de las masas de agua (Cum-mings & Williamson, 2008) (Israel, Einav, & Seckbach, 2010) (Lemée et al., 1993). En el Perú poseemos una especie de este género, la Caulerpa filiformis, la cual está presentando un comportamientos invasivo como las demás especies de su género. Los planes de control están basados en una agresiva erradicación del alga y no han tenido mayor éxito. Ante esta situación de gran aumento de biomasa se propone el uso de esta alga por sus metabolitos presentes (Israel et al., 2010), en estudios asociados a actividades anticancerígenas, anti inflamatorias, anti proliferativa, an-timicrobiana, anti herpética y antivirales (Richter et al., 2014)(Cengiz et al., 2012)(Da Matta et al., 2011) (Nicoletti et al., 1999).

Entre los compuestos que destacan en esta alga está el sesquiterpenoi-de caulerpinina presente en todas las especies del género. Esta molécula apolar predomina frente a los demás metabolitos, alcanzado un 1.3% del peso seco del alga (Smyrniotopoulos et al., 2003). No obstante, se ha tomado poca atención a las actividades biológicas que presentan extrac-tos polares, los cuales también poseen metabolitos de interés como los polifenoles (flavonoides) (Glombitza and Keusgen, 1995). Asimismo, los extractos polares de Caulerpa filiformis han demostrado repeler a los herbívoros Aplysia sydneyensis y Turbo torquatus, lo que sugiere la pre-sencia de moléculas polares, aún no identificadas, como responsables de dicha actividad (Davis et al., 2005).


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Se ha comprobado en muchas investigaciones el efecto espermicida de extractos vegetales en animales vertebrados e invertebrados de estructura similar a los sesquiterpernos como los aislado de la esponja marina Geo-desia que inhibe la motilidad espermática del Tetrapygus niger mediante la supresión de la lanzadera de la fosfoqueratinasa que afecta directa-mente a la dineína ATPasa (Ohta et al., 2008); el sesquiterpeno aislado del alga Laurencia claviformis presenta una inhibición en la citokinesis de los espermatozoides de Tetrapygus niger hacia los ovocitos (Rovirosa et al., 1999); en Mus musculus se reportó inmovilización espermática en un 100% así como una considerable disminución de viabilidad con el ex-tracto de Heliopis longipes y Risinus communis (Martinez-Loredo et al., 2015) (Nithya et al., 2012); así como el extracto de Polygala tenuifolia y Stephania hernandifolia-Achyranthes aspera reportaron una inmovili-zación espermática total y reducción de viabilidad en espermatozoides humanos (Qiu et al., 2011) (Paul et al., 2006).

Sin embargo fueron Prakash et al., 2013 los primeros en reportar sobre la actividad espermicida de algas sobre espermatozoides humanos, gene-rando una inquietud acerca del uso de estos metabolitos en el ámbito de la contraceptividad.

Existe muy poca literatura sobre el impacto de los metabolitos secunda-rios de las algas sobre la capacidad reproductiva en otros organismos, y discreta información acerca de estos compuestos en las células gonadales humanas como los espermatozoides, por lo tanto investigaciones en ésta área son requeridas.

El presente estudio tuvo como objetivo determinar los efectos del extrac-to etanólico de Caulerpa filiformis en parámetros seminales en individuos normospérmicos. METODOLOGÍA

Colección de algas y obtención de extractos crudos Se colectó las algas del sector submareal de la playa Pucusana, Lima, Perú. Las algas colectadas fueron lavadas con agua de mar, posterior-mente con agua potable y secada en la estufa a 37ºC por 12 horas. Poste-riormente fueron pesadas, cortadas y trituradas. Para obtener el extracto etanòlico, se desengraso 2.5 gramos de la muestra en 25 ml de cloroformo por 72 horas en oscuridad y agitación constante. Se filtró el macerado en


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papel Whatman Nº1 y el residuo del extracto fue macerado nuevamente en un volumen igual de cloroformo por 48 horas para asegurar un com-pleto desengrase. El residuo se colocó en 25 ml de etanol absoluto en oscuridad por 72 horas. La muestra se filtró y el extracto etanólico fue llevado a concentración a 40 grados centígrados toda la noche y se res-uspendió en suero hasta llegar a una concentración final de 8mg/ml. El extracto clorofórmico se obtuvo del primer desengrase por 72 horas y el solvente se evaporo a 37 grados durante toda la noche, posteriormente se resuspendió en DMSO y se diluyo con suero hasta obtener una concen-tración del solvente al 1% y de extracto, una concentración 0.082 mg/ml. Finalmente los extractos se almacenaron 4ºC para su posterior uso.

Selección de individuos normospérmicos Todos los voluntarios que participaron en esta investigación tuvieron que firmar un consentimiento informado sobre el uso de su eyaculado. Las muestras de semen fueron recolectadas en frascos estériles y obtenidas por masturbación con 3 días de abstinencia sexual y estar en una edad re-productiva entre 20 a 25 años. Se mantuvo en la estufa a 37ºC por 45 mi-nutos para facilitar su licuefacción. Para determinar la calidad espermá-tica de los individuos sólo se aceptaron muestras con una concentración mayor o igual a 15 millones de espermatozoides/ml; mayores o iguales a 40% de espermatozoides progresivos para motilidad; mayores e iguales a 58% para vitalidad.

Determinación del efecto in vitro de los extractos crudos de Cauler-pa filiformis Para la determinación del efecto in vitro de los extractos crudos en parámetros seminales humanos, se tomaron los valores de la motilidad, fragmentación de ADN y vitalidad en tiempos de incubación de 5, 15, 35 y 60 minutos. Cada muestra fue diluida hasta una concen-tración de 10 millones de espermatozoides por mililitro con suero, luego fue incubada 1:1 (v/v) con el extracto etanólico formando las siguientes concentraciones: 4mg/ml, 0.4mg/ml, 0.04mg/ml y un control(suero fisio-lógico). En caso del extracto clorofórmico las concentraciones fueron las siguientes 41ug/ml, 4.1 ug/ml, 0.41 ug/ml y un control de DMSO 0.5%.

Prueba de motilidad

Se usó 10 µl de la muestra incubada y se cargó en la cámara de Neubauer grabándose 3 campos por un lapso 2 segundos por cada uno. Se conside-ró inmótiles a los espermatozoides que presentaba una motilidad nula y


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además a los que tenían una motilidad in situ de bajo movimiento flagelar.Prueba de Dispersión de Cromatina Espermática (DCE) Se utilizó 30 µl de dilución, y se mezcló con 70 µl de agarosa semisólida de bajo punto de fusión al 1%. Esta suspensión se colocó en portaobje-tos pre tratados con agarosa solidificada al 0.65% y se cubrió cuidadosa-mente con el cubreobjetos hasta la solidificación de la mezcla a 4ºC para luego retirar el cubreobjeto. La lámina se incubara por 7 minutos en una solución ácida de denaturación a oscuridad provista por el fabricante para luego incubarla en la solución de neutralización por 10 minutos a tempe-ratura ambiente. Las muestras serán lavadas en Buffer de lavado por 25 minutos que luego fueron deshidratadas en baños secuenciales de 70%, 90% y 96% de Etanol de dos minutos respectivamente. Las láminas fue-ron teñidas con tinción DiffQuik según las instrucciones del fabricante. Los espermatozoides de halos pequeños y los que no presentaron halos fueron considerados espermatozoides fragmentados y los de halos gran-des, espermatozoides no fragmentados.

prueba de vitalidad

Para determinar la vitalidad se usó una alícuota de 10 µl de muestra y se mezcló con 10 µl de Eosina-nigrosina, luego se colocó 10 µl de dicha mezcla en un portaobjeto y se procedió a hacer el frotis. Los esperma-tozoides no coloreados y ligeramente rosas se consideraron vivos y los coloreados rojos intensamente muertos.

Figura 1.Valores porcentuales del parámetro vitalidad y motilidad con respecto al tiempo de exposición al extracto etanólico de Caulerpa filiformis. (a) % de espermatozoides muertos en las diferentes concentraciones del extracto a cuatro tiempos diferentes. (b) % de espermatozoides inmóviles en las dife-rentes concentraciones del extracto a cuatro tiempos diferentes.

ConcentracionesControlC1C2C3

Concentraciones100.00

90.00

80.00

70.00

60.00

50.00

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30.00

25.00

20.00

15.00

10.00

Por

cent

aje

de in

mot

ilida

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perm

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a

Por

cent

aje

de m

orta

lidad

esp

erm

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a

5 minutos 15 minutos 35 minutos 60 minutos

Tiempo 5 minutos 15 minutos 35 minutos 60 minutos

Tiempo

ControlC1C2C3


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Análisis estadístico

La normalidad y homocedasticidad de los datos se evaluaron con las pruebas de Shapiro-Wilk y Levene, respectivamente. Para determinar la concentración máxima a la cual no se observa efecto (NOEC) y la mínima a la cual se observa efecto (LOEC) para cada tiempo, en relación al por-centaje de espermatozoides no fragmentados, de mortalidad y porcentaje de inmovilidad espermática, se aplicó la prueba de ANOVA de 1 vía con el post-hoc de Dunnet. En caso no se cumplieran los supuestos, la prueba no paramétrica de Kruskal-Wallis fue llevada a cabo utilizando la prueba de U de Mann-Whitney como prueba post-hoc. Para evaluar el porcentaje de mortalidad e inmovilización de espermatozoides, se calculó la DL50 y CE50, respectivamente, para cada tiempo mediante el método de regresión Probit. Con el fin de evaluar el efecto de la variable tiempo y concentra-ción, así como su interacción, en los parámetros seminales previamente mencionados se utilizó la prueba de ANOVA de 2 vías. Todos los análisis se realizaron con un 95% de confiabilidad en el paquete estadístico SPSS v.21.

RESULTADOS

La prueba de DCE no presentó diferencia significativa entre los trata-mientos en relación al porcentaje de espermatozoides no fragmentados en todos los tiempos (p>0.05) (Tabla 1), lo cual sugiere la ausencia de una actividad genotóxica. Con respecto al porcentaje de mortalidad espermá-tica, se produjo un efecto a partir de los 15 minutos. El NOEC y LOEC para dicho parámetro a los 15’ y 35’ fue de 0.4mg/ml y 4 mg/ml, respec-tivamente. A los 60’ la NOEC fue de 0.04 mg/ml y la LOEC 0.4 mg/ml. La DL50 fue de 17.35 mg/ml (11.08-57.17 mg/ml), 8.75 mg/ml (7.15-12.00 mg/ml), 6.43 mg/ml (5.53-8.02 mg/ml) para los 15’, 35’ y 60’, respectivamente. demostrando así que no existe una actividad citotóxica. Con respecto al porcentaje de espermatozoides inmovilizados, tan solo se observó un aumento significativo con respecto al control en la concentra-ción de 4mg/ml en los 15’ y 35’. A los 60’ en dicha concentración, todas las repeticiones alcanzaron 100% de espermatozoides inmovilizados


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Tabla 1. Porcentaje (%) de espermatozoides no fragmentados, % de mortali-dad y % de espermatozoides inmovilizados en extracto etanólico de Caulerpa filiformis de 4mg/ml, 0.4mg/ml y 0.04mg/ml

La CE50 a los 60’ fue de 0.49 mg/ml (-1.25-1.16 mg/ml). La prueba de ANOVA de 2 vías mostró que el porcentaje de mortalidad e inmotilidad espermática se vio afectado por los factores “Tiempo” y “Concentración”. Solo existió diferencia significativa en la interacción entre estos factores

Tabla 2.Prueba de ANOVA de 2 vías para las variables “Tiempo” y “Concentración” en los parámetros % mortalidad y % de espermatozoides inmovilizados.

para el primer parámetro seminal. El segundo parámetro seminal solo muestra un efecto dosis dependiente con la concentración de 4 mg/ml

DISCUSIóN

La vitalidad, motilidad y recientemente la fragmentación de ADN en es-permatozoides son factores importantes para la correcta función de los mismos. La evaluación de la vitalidad es uno de los elementos básicos


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del análisis seminal, y es especialmente importante en las muestras donde muchos espermatozoides son inmóviles, para distinguir entre espermato-zoides inmóviles muertos y espermatozoides inmóviles vivos. La tinción eosina-nigrosina puede proporcionar un análisis complementario a la eva-luación de la motilidad, ya que el porcentaje de las células muertas no debe exceder el porcentaje de espermatozoides inmóviles (WHO 2010). La fragmentación del ADN espermático está siendo reconocida cada vez más como una prueba indicadora de infertilidad. Gandini et al. (2000) in-formaron que la presencia de la fragmentación del ADN en espermatozoi-des eyaculados podría correlacionar con defectos en la espermatogénesis. Por esta razón incluimos la prueba de Dispersión de Cromatina Esper-mática (DCE) como un método de determinación de la fragmentación de ADN espermático, basándonos en el principio de que los espermatozoi-des fragmentados no producen el halo característico por la dispersión de los bucles de ADN.

La prueba DCE realizada en la presente investigación no presentó dife-rencia significativa entre las concentraciones y el control en ningún rango de tiempo (p>0.05), mostrando un índice de fragmentación del 5% en el máximo tiempo de exposición a 4mg/ml. lo cual nos indica que la exposi-ción a la fracción etanólica no produce daño a la cromatina espermática, por lo tanto se podría aseverar que no presenta una actividad genotóxica, coincidiendo así con los resultados obtenidos por Paul et al. (2006) lo cual registró un valor de 12% de fragmentación espermática frente al ex-tracto crudo de Achyranthes aspera y Stephania hernandifolia, a su vez tampoco mostró diferencia significativa con respecto al control (11%).

Los resultados obtenidos en cuanto a la motilidad mostraron un porcen-taje de inmovilización del 100% en 4mg/ml a los 60’, la CE50 tan solo llego a 0.49 mg/ml a los 60’ y en la mortalidad presentó su mayor efecto en 4mg/ml a los 60’ (34.88%), mientras Martínez-Loredo et al. (2015) reportaron que los compuestos aislados del extracto etanólico de Heliop-sis longipes causó una disminución total en la motilidad en 2mg/ml, una CE50 de 0.125mg/ml a los 20 segundos y altos porcentajes de mortalidad llegando a un 98% en 0.5mg/ml a los 30’.

Es interesante mencionar que obtuvimos metabolitos secundarios de na-turaleza polar como los fenoles partir del extracto etanólico, siendo así excluidos los compuestos no polares como los terpenos, alcaloides indóli-


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cos, Caulerpina y Caulerpinina. Éstos últimos considerados los principa-les metabolitos del alga (Lemée et al., 1993), a los cuales se les atribuye la gran bioactividad negativa en eventos ligados a la reproducción de sus depredadores (Silvestre & Tosti, 2010) (Pedrotti et al, 1996).

Si bien aún no se ha develado la composición completa de éste extracto, la alta cantidad de fenoles podrían ser los compuestos candidatos que afecten la motilidad y probablemente sea mediante la vía de depleción de ATP en las mitocondrias, ya que se ha visto este fenómeno en fenoles como Bisphenol-A en altas concentraciones, además incrementan la fos-forilación de residuos en tirosina e inducen la proteína kinasa A responsa-ble de la reacción acrosómica comprometiendo al espermatozoide a una falla en el proceso de fecundación (Rahman et al. 2015).

Estos resultados muestran una naturaleza contraceptiva promisoria ya que al no ser genotóxico ni citotóxico y gracias a sus características antiin-flamatorias se presenta como una alternativa con ventajas sobre Nono-xynol-9 principal producto disponible en el mercado de origen sintético. CONCLUSIóN

El extracto etanólico de Caulerpa filiformis presenta una actividad es-permostática a la concentración de 4mg/ml a partir de los 15 minutos de exposición.

REFERENCIAS BIBLIOGRáFICAS

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4. Glombitza , K. & Keusgen, M. 1995. Fuhalols and deshydroxyfuha-lols from the brown alga Sargassum spinuligerum. Phytochemistry 38: 987-995.

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8. Jain, A.; Kumar, L.; Kushwaha, B.; Sharma, M.; Pandey, A.; Ver-ma, V.; Gupta, G. (2014). Combining a synthetic spermicide with a natural trichomonacide for safe, prophylactic contraception. Human Reproduction, 29(2): 242–252. doi:10.1093/humrep/det423

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10. Martinez-Loredo, E.; Izquierdo-Vega, J.; Cariño-Cortes, R.; Cilia-López, V.; Madrigal-Santillán, E.; Zuñiga-Pérez, C. & Sánchez-Gu-tiérrez, M. (2015).

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11. Mayer, A.; & Hamann, M. (2002). Marine pharmacology in 1999: Compounds with antibacterial, anticoagulant, antifungal, anthelmin-tic, anti-inflammatory, antiplatelet, antiprotozoal and antiviral activi-ties affecting the cardiovascular, endocrine, immune and nervous sys-tems, and other misc. Comparative Biochemistry and Physiology - C Toxicology and Pharmacology. doi:10.1016/S1532-0456(02)00094-7


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12. Nicoletti, E.; Della Pieta’, F.; Calderone, V.; Bandecchi, P.; Pistello, M.; Morelli, I. & Cinelli, F. (1999). Antiviral properties of a crude ex-tract from a green alga Caulerpa taxifolia (Vahl) C. Agardh. Phytothe-rapy Research, 13(3): 245–247. doi:10.1002/(SICI)1099-1573(199905)13:3<245::AID-PTR424>3.0.CO;2-P

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ABUNDANCIA, FRECUENCIA Y DISTRIBUCIóN DE EUFAU-SIDOS FRENTE A LA COSTA NORTE DEL PERú

Ximena Orosco1

Patricia Ayón1,2

RESUMEN

Se analizó la distribución, abundancia y frecuencia de eufáusidos de la costa norte del mar del Perú, desde Punta Sal (4°S) hasta Huarmey (10°S) durante el verano 2011-12 a bordo del RV Kaiyo Maru. Las muestras se colectaron mediante una Red Bongo opera-da en arrastres oblicuos desde 30m de profundidad hacia la super-ficie con barco en movimiento, provista con mallas de 350 micras de abertura.

Se determinaron 5 especies y 3 hasta nivel de género, siendo la más abundante Euphausia mucronata con una abundancia relati-va del 45,29%, seguida de E. eximia con 17,64% y Euphausia sp. con el 15,95%. A diferencia de la abundancia, la especie más frecuente fue E. eximia presente en el 16,98%, seguida por E. mu-cronata y Nematoscelis sp., ambas con una frecuencia del 11,32%.Se observó que E. mucronata estuvo distribuida en casi toda el área explorada, asociada principalmente a Aguas Costeras Frías, (ACF) en tanto que otras como E. eximia mostraron una relación con Aguas Subtropicales Superficiales (ASS). Por otro lado E. te-nera y Nematoscelis sp no se definieron por ninguna de estas dos masas de agua en particular, presentando una mayor afinidad en las zonas de mezcla entre ellas.

Palabras claves: Eufáusidos, mar peruano, ACF, ASS.

SUMMARY

During the summer 2011 and 2012, aboard the RV Kaiyo Maru, we have analyzed the distribution, abundance and frequency of euphausiids on the North coast of Peru, from Punta Sal (4°S) to

1 Facultad de Ciencias Biológicas, Laboratorio de Biología Marina y Continental, Universidad Ricardo Palma. Correo electrónico: [email protected]

2 Área Funcional de Investigaciones en Oceanografía Biológica, Instituto del Mar del Perú.


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Huarmey (10°S). While the vessel is on board, the samples were taken using the Bongo Red on oblique trawling technique from 30m deep to the surface. This Bongo Red is with an aperture of 350 microns.

Based on this assessment, we have identified 5 species and 3 of those species up to the genus level. The most common were Eu-phausia mucronata with a relative abundance of 45.29%, followed by E. eximia with 17.64% and Euphausia sp. with 15.95%. Un-like abundance, the most frequent species was E. eximia present at 16.98%, followed by E. mucronata and Nematoscelis sp., both with a frequency of 11.32%.

E. mucronata was distributed in almost all the scanned area, asso-ciated mainly with Cold Coastal Waters (CCW), while others such as E. eximia showed a relationship with Subtropical Surface Wa-ters (SSW). Moreover E. tenera and Nematoscelis sp not defined by any of these two bodies of water in particular, with a higher affinity in the mixing zones between them.

Keywords: Euphausiids, peruvian sea, CCW, SSW.

INTRODUCCIóN

Los eufáusidos son pequeños crustáceos que forman parte del plancton y son de gran importancia a nivel ecológico y oceanográfico (Brinton, 1962). Los resultados de biomasa son una evidencia útil para valorar ciertas zonas de alta o baja producción zooplanctónica y su papel en la dieta de peces (López-Cortés, 1990). Pocos son los estudios que se han desarrollado de este grupo en el mar peruano, a pesar que son una pre-sa importante en la dieta de Engraulis ringens “anchoveta” (Espinoza y Bertrand, 2008), siendo por ello necesario incrementar los estudios sobre su composición, abundancia, frecuencia; así como su relación con las va-riables oceanográficas.

El presente trabajo analiza la composición, abundancia, frecuencia y dis-tribución de los eufáusidos, encontrados en el norte del mar peruano du-rante el verano del 2011-12. Así mismo se presentan algunas relaciones entre las especies y las condiciones oceanográficas.


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MATERIALES Y MéTODOS

El muestreo se realizó a bordo del RV Kaiyo Maru de la Agencia de Pesca del Japón, del Ministerio de Agricultura, Silvicultura y Pesca, el cual se ejecutó del 16 de diciembre de 2011 al 19 de enero de 2012, entre las lati-tudes 4° y 10° S y entre las longitudes 86º y 76ºW del mar jurisdiccional de Perú y zona adyacente.

Se efectuaron 36 estaciones de muestreo biológico-oceanográfico, de las cuales solo se trabajo con 17 de éstas, comprendidas entre las latitudes 4º y 10ºS, es decir entre Punta Sal y Huarmey (Figura 1). Los muestreos fueron nocturnos, realizándose entre las 19:00 y 04:00 horas.

Las muestras se colectaron mediante una red Bongo ope-rada en arrastres oblicuos desde los 30 m a la superficie con el barco en movimiento, con mallas de 350 micras de abertura y un diámetro de aro de 70 cm.

Se realizó la determinación taxonómica, en algunos ca-sos solo se llegó a determi-nar hasta género. En el caso particular de las primeras etapas de vida (caliptopis y furcilias) solo se realizaron las determinaciones por es-tadio sin asignarles ningún género o especie.

Los conteos se hicieron en una fracción de la muestra, expresando los resultados en individuos.100m-3.

La determinación taxonómica de los eufáusidos se realizó en base a la bibliografía especializada de BODEN et al. (1955) y GIBBONS et al. (1999). Se estimó la abundancia numérica de cada especie. Se utilizó el paquete estadístico R i386 2.15.0 para realizar mapas de distribución de acuerdo a la frecuencia de las especies por estación y gráficos T/S.

Figura 1. Estaciones de muestreo. Cr. Kai-yo Maru 2011-2012.


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RESULTADOS

Composición de especies

Se determinó un total de 5 especies de eufáusidos como Euphausia exi-mia (Hansen, 1911), Euphausia lamelligera Hansen, 1911; Euphausia mucronata (G. O. Sars, 1883), Euphausia tenera Hansen, 1905; Nyc-tiphanes simplex (Hansen, 1911) y 3 géneros Nematoscelis, Stylocheiron y Euphausia (Cuadro 1). De igual manera se determinó la presencia de estadios larvarios como furcilias y caliptopis, estadios que pueden perte-necer a cualquiera de las especies o géneros anteriormente descritos.

Cuadro 1. Abundancia promedio y relativa de eufáusidos en 17 estaciones.

Especie EstadioAbundancia

máxima (ind.100m-3)

Abundancia mínima

(ind.100m-3)

Promedio (ind.100m-3)

Abundancia Relativa (%)

Euphausia mucronataEuphausia eximiaEuphausia sp.Nematoscelis sp.Euphausia teneraStylocheiron sp. Euphausia lamelligeraNyctiphanes simplex Euphausiidae (no determinados)1

Euphausiidae (no deter-minados)1

AdultosAdultosAdultosAdultosAdultosAdultosAdultosAdultos

Caliptopis

Furcilias

21845829176943270277662610913

2018

1588

12

1832

21711910913

5

27

592015113939651131229010913

629

512

45,2917,1915,956,785,761,300,230,03

4,18

3,29

1 Estadios que pueden pertenecer a cualquiera de las especies o géneros anteriores.

Frecuencia y abundancia de especies

E. mucronata fue la especie que presentó la mayor abundancia, entre un rango de 1 a 21845 ind.100m-3, seguida por E. eximia presentando un rango desde 2 hasta 8291 ind.100m-3. Por otro lado Euphausia sp. estu-vo representada con un rango entre 183 y 7694 ind.100m-3, colocándolo en tercer lugar con la mayor variabilidad presentando valores extremos (Figura 2). En el caso de E. lamelligera y N. simplex presentaron poca abundancia y baja frecuencia.


24

Los eufáusidos adultos repre-sentaron el 76,47% del total de individuos colectados, siendo así E. eximia la especie más fre-cuente con el 16,98% del total de estaciones, pero con abun-dancias bajas, que alcanzaron solamente una abundancia rela-tiva del 17,19%. Mientras que E. mucronata y Nematoscelis sp. ocuparon ambas el segundo lu-gar con 11,32% (Cuadro 2), siendo la primera la especie más abundante con el 45,29% de la abundancia total.

Cuadro 2. Frecuencia por estaciones

Especie Estadio n Frecuencia (%)

EuphausiidaeEuphausia eximiaEuphausia mucronataNematoscelis sp. Euphausia sp.Euphausia teneraStylocheiron sp. Euphausia lamelligeraNyctiphanes simplexEuphausiidae (no determinados)1

Euphausiidae (no determinados)1

Adultos

Furcilias Caliptopis

1396655311107

76,4716,9811,3211,329,439,435,661,891,8918,8713,21

n: número de estaciones positivas1 Estadios que pueden pertenecer a cualquiera de las especies anteriores.

Distribución de especies

En cuanto a la distribución horizontal, se evidencia que E. mucronata tiene una distribución costera (Figura 3A), mientras que E. eximia tiene una distribución más amplia (Figura 3B), predominantemente oceánica al igual que E. tenera (Figura 3C).

Figura 2. Boxplot de las abundancias (log) de los eufáusidos.


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Los diagramas T/S indican que E. mucronata (Figura 4A) muestra una asociación exclusiva con Aguas Costeras Frías (ACF), contrariamente a E. eximia que se encuentra relacionada solamente con Aguas Subtropica-les Superficiales (ASS) (Figura 4B). Por otro lado E.tenera y Nematos-celis sp. se presentan en procesos de mezcla, es decir entre la interacción de las ACF y las ASS (Figura 5A, 5B).

Figura 3A. Distribución y abun-dancia (ind.100m-3) de E. eximia durante el Cr. Kaiyo Maru 2011-2012

Figura 3B. Distribución y abun-dancia (ind.100m-3) de E. mucro-nata durante el Cr. Kaiyo Maru 2011-2012

Figura 3C. Distribución y abundan-cia (ind.100m-3) de E. tenera du-rante el Cr. Kaiyo Maru 2011-2012

Figura 4. Presencia de E. mucronata (A) y E. eximia (B) en ACF y ASS, respectivamente


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Figura 5. Procesos de mezclas en ACF y ASS de E. tenera (A) y Nemas-tocelis (B).

Las otras especies no mostraron ningún patrón de distribución espacial ni tampoco estuvieron asociadas a ninguna masa de agua.

Abundancia, frecuencia y distribución de estadios larvales

Las abundancias relativas de los estadios caliptopis y furcilias encontra-das en esta evaluación son bajas con el 4,18% y el 3,29% respectivamen-te, no superando los niveles obtenidos por los adultos (Cuadro 1).

Con relación a la frecuencia de ocurrencia se observa que las furcilias presentan un valor de 18,87% ligeramente mayor que el de los caliptopis (13,21%) (Cuadro 2).

Complementariamente, los mapas de distribución y los diagramas T/S, obtenidos para estos estadios indican que no hay distribución oceanográ-fica definida, presentándose tanto en ACF como en ASS indistintamente (Figura 6A, 6B).

Figura 6. Distribución oceanográfica de Caliptopis (A) y Furcilias (B).


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DISCUSIóN

Durante el desarrollo del crucero, las condiciones oceanográficas mos-traron una distribución termohalina atípica frente a la costa peruana; ca-racterizada por la presencia de condiciones cálidas en la zona central y frías en el norte, con una termoclina muy fortalecida sobre los 50 m de profundidad (IMARPE, 2013).

Estas condiciones influyeron en la composición, distribución y abun-dancia de algunas especies, como E. mucronata la cual tuvo una mayor distribución y abundancia hacia el norte en comparación con resultados anteriores reportado por Brinton (1962), cuando estuvieron principalmen-te al sur de los 5°S y con densidades menores a 500 ind.100m-3. En el caso de E. eximia se determinó una distribución similar a la reportada por Brinton (1962) con la diferencia que presentaron núcleos importantes de abundancia al norte de los 15ºS. Por otro lado especies como E. tenera no presentaron cambios en su patrón de distribución ni en sus niveles de abundancia en relación con los reportes de Brinton (1962).

Reportes como el de Antezana (1970), señala que algunas especies de eufáusidos pueden ser utilizadas como indicadoras de masas de agua, así resultados de los diagramas T/S para este estudio indicarían que E. mu-cronata es una especie de ACF (Mujica & Pavez, 2008) y E. eximia de ASS (Brinton, 1999; Santander, 1967).

Ayón & Aronés (1997) reportan para el otoño 6 especies para la mis-ma área, con una abundancia total de 2089 ind.100m-3, dos especies me-nos que lo reportado en este trabajo, alcanzando una abundancia total de 36917 ind.100m-3. Esta notable diferencia en la abundancia podría estar relacionado con la agregación de éstas especies hacia la costa en la pri-mavera y verano.

Muchas especies de eufáusidos tienen un patrón de distribución vertical definido, siendo en la mayoría del género Euphausia de comportamiento epipelágico, sin embargo otros géneros como el de Stylocheiron tienden a tener una preferencia por mayores profundidades (Gibbons et al., 1999). Basados en la información de Brinton (1962) y sobre los patrones de dis-tribución vertical y horizontal de especies existentes de Stylocheiron para el Pacífico Oriental y Castellanos & Gasca (2001) sobre el Caribe Mexi-cano se puede deducir que la especie referida como Stylocheiron sp. en


28

este trabajo puede ser S. carinatum G.O. Sars, siendo la única especie que se presenta en muestreos nocturnos entre los 0 y 100 metros de profun-didad.

La especie más importante en este estudio fue E. mucronata, especie con-siderada como endémica de la Corriente Peruana, asociada a la capa míni-ma de oxígeno (Antezana, 2002a), por lo que es razonable haber obtenido valores de abundancia altos, ya que no permite que otras especies del mismo grupo puedan desarrollarse en esos lugares por lo bajos tenores de oxígeno antes mencionado. Ayón & Aronés (1998) registran también la mayor frecuencia y abundancia de esta especie entre los 4° y 11°S.

Finalmente los estadios de caliptopis y furcilias no evidenciaron una dis-tribución definida ni homogénea ya que podrían pertenecer a diferentes especies, y debido a que las aguas de las regiones ecuatoriales del Pací-fico se caracterizan por la mezcla de temperaturas frías y calientes en los primeros 200 metros de profundidad lo que le otorga a estos estadios una gran capacidad de adaptación. (Brinton, 1962).

CONCLUSIONES

1. Se determinó la presencia de 8 especies de eufáusidos en la cos-ta norte del mar peruano, desde Punta Sal (4°S) hasta Huarmey (10°S) durante el verano 2011-12.

2. E. mucronata es la especie más abundante con un 45.29% del total; sin embargo E. eximia es la especie más frecuente con una presencia del 17.64% del total de estaciones muestreadas.

3. E. mucronata es una especie endémica de la Corriente Peruana y tiene una distribución costera, mientras que E. eximia y E. tenera son oceánicas.

AGRADECIMIENTOS

A los alumnos del curso de Biología Marina y Continental 2012-II de la Universidad Ricardo Palma, por su ayuda en el análisis de las muestras.


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PRINCIPALES ARTRóPODOS DE IMPORTANCIA MéDICA. I. SCORPIONES, ARANEAE Y ACARI

Menandro S. Ortiz1

SUMARIO

Se realiza una presentación de los principales arácnidos de nuestro medio, para la comprensión e importancia que representan estos quelicerados para la salud humana, los que se comportan como parásitos u ocasionan daños de otra naturaleza , tal como ocurre con las arañas y escorpiones, otorgando datos sobre sus aspectos morfológicos, biológicos y de comportamiento.

Palabras claves: Chelicerata, parásitos.

SUMMARY

The following presentation discusses the main arachnids in our environment with the purpose of understanding and recognizing the importance that cheliceratas represent to human health, including those which behave like parasites (such as mites) or cause other types of damages (such as spiders and scorpions). Data on the arthropods morphological, biological and behavioural aspects are also discussed.

Keywords: Chelicerata, parasites.

INTRODUCCIóN

Los artrópodos comprenden invertebrados cuyo cuerpo está dividido en tres regiones que pueden estar diferenciados o no. Cuando están claramente diferenciados, las regiones son cabeza, tórax y abdomen; sin embargo las dos primeras regiones pueden estar fusionadas constituyendo lo que se conoce como cefalotórax y abdomen. En el primer caso tenemos como ejemplo a los insectos y en el segundo caso se hallan por ejemplo las arañas. Un caso aparte lo constituyen los ácaros y las garrapatas, los que presentan una organización corporal muy particular.

1 Facultad de Medicina Humana y Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Ri-cardo Palma, e-mail: [email protected]


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CLASE ARACHNIDA

Los miembros de la Clase Arachnida son quelicerados terrestres, aunque pueden existir algunas especies acuáticas. Son en su mayor parte predadores, alimentándose principalmente de otros artrópodos. Presentan dos regiones corporales claramente distinguibles, el cefalotórax y el abdomen. No presentan antenas y las piezas bucales están conformadas por los quelíceros y los pedipalpos. Comprende varios órdenes, pero los que pertenecen a los escorpiones y arañas, usan veneno para inmovilizar a sus presas; son predadores. Parte de la digestión es externa. Muchos de ellos son nocturnos.

ORDEN SCORPIONES

Estos artrópodos tienen hábitos nocturnos y actúan con mucho sigilo. Son predadores. De día se ocultan bajo grietas, oquedades, rocas, piedras, etc., en ámbitos desérticos; aunque debe señalarse que existen especies que están relacionadas con la vegetación, viviendas humanas, incluso dentro de ellas.

Las especies que viven en los desiertos son más abundantes; que aquellas que viven en los bosques tropicales. La mayoría de ellos tienen una longitud que oscila entre los 3 a 9 cm de largo; aunque existen especies más pequeñas, o de lo contrario, pueden alcanzar mayores dimensiones.

El cuerpo de los alacranes consta de dos partes bien definidas: un cefalotórax o prosoma en cuyo aspecto medio dorsal se observan dos ojos simples, algo elevados y en los ángulos antero-laterales hay un pequeño grupo de dos a cinco ojos simples más pequeños. Los quelíceros ubicados en la parte anterior y central de esta región son trisegmentados. Consta de un segmento basal y dos segmentos distales, cuyos márgenes que se corresponden entre sí son dentados y les sirve para triturar a la presa. Cada uno de estos segmentos se denomina dígitus. Uno es fijo y el otro es móvil. Los pedipalpos, externos a los quelíceros, son bastante desarrollados y terminan en pinzas con los cuales capturan a las presas; usándolos también para el proceso de reproducción.

El abdomen subdividido en dos partes. La primera parte consta de siete segmentos anchos, ampliamente unido al cefalotórax; y la segunda parte presenta cinco segmentos delgados a manera de una cola y se denomina


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postabdomen. Consecuentemente son doce los segmentos abdominales. Le sigue una especie de ampolla que en buena cuenta viene a ser el aparato del aguijón, con el cual inyecta el veneno a la presa. Para ello levanta el postabdomen por encima del cuerpo, de modo que se arquea hacia delante para punzar e inyectar el veneno a la presa e inmovilizarla..

En la zona medio-ventral del primer segmento abdominal se halla el orificio genital, el cual está ocultado por un par de placas operculares. Posterior a estas placas genitales y fijado al segundo segmento abdominal se hallan los pectens (por su aspecto de un peine) basalmente fijados, lateralmente dirigidos y con los extremos distales libres. Son estructuras sensoriales que principalmente determinan la estructura del suelo.

Durante la etapa reproductiva el macho trata de encontrar a una hembra. Al encontrarla inicia un cortejo que puede tener variados aspectos de comportamiento. Seguidamente toma a la hembra con los pedipalpos y la estimula para que esta avance en varias direcciones por un determinado tiempo. Luego el macho deposita en el sustrato un espermatóforo que porta la cuota espermática. Entonces el macho se encarga de que esta estructura se ubique en el poro genital de la hembra, ingresando de esta manera la cuota seminal.

Todos los alacranes incuban los huevos dentro del gonoducto femenino, de modo que de las hembras emergen ejemplares vivos. El desarrollo tarda varios meses hasta aproximadamente un año. Al liberarse las crías, pequeñas aún, trepan inmediatamente al dorso de la madre, permaneciendo de ésta manera hasta que ocurre la primera muda, aspecto que sucede al promediar siete días. Posteriormente abandonan a la madre y empiezan una vida de manera independiente. Para alcanzar el estado adulto ocurren de cuatro a siete mudas, según la especie y tardan de seis meses a seis años alcanzar la madurez sexual. No presentan metamorfosis.

El veneno de la gran mayoría de alacranes es bastante tóxico para los invertebrados, no así para el ser humano; sin embargo existen especies que poseen venenos muy tóxicos, los que pueden ser mortales para el ser humano; como los que suceden con las especies que pertenecen a los géneros Androctonus y Centruroides. Hay venenos neurotóxicos muy dolorosos, los que provocan la parálisis de los músculos respiratorios y hasta paro cardíaco.


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Cuando ocurre una picadura, las manifestaciones clínicas locales son dolor, edema, eritema e infiltración subcutánea que puede terminar en la configuración de una placa violácea, la cual desaparece al cabo de cuatro a seis días. A veces puede haber fiebre, prurito y fenómenos secretorios como la rinorrea. En casos severos se asocian espasmos musculares, convulsiones y otros síntomas similares al latrodectismo.

En algunas ocasiones, cuando la evolución es grave, existe acción central neurotóxica del veneno, el que actúa como un potente estimulador del sistema nervioso simpático, se produce hipertensión arterial, edema pulmonar y falla circulatoria periférica, entrando el paciente en estado crítico, pudiendo llegar a un desenlace fatal en pocas horas.

La letalidad del escorpionismo, nombre con el que se conoce los accidentes que ocurren con este grupo de artrópodos, es relativamente baja, dependiendo del agente ponzoñoso y de las características y condición general del individuo picado. La causa de la muerte es, en la mayoría de los casos, parálisis respiratoria por compromiso bulbar.

Hadruroides lunatus (Koch, 1867)

Es la especie que habita en nuestro medio. Esta especie, que pertenece a la familia Vejovidae, es conocida como el “alacrán de los pedregales” y se halla ampliamente distribuida en la vertiente occidental de los Andes, desde el sur de Colombia hasta el norte de Chile, incluyendo las islas Galápagos. En el Perú está distribuido principalmente a lo largo de la costa, penetrando en la región de la sierra, sin llegar a trasponer la barrera constituida por la Cadena de los Andes, Tiene como hábitat preferido los lugares pedregosos. La alimentación de esta especie está basada en pequeños insectos, como coleópteros, crustáceos del género Porcellio y arácnidos que habitan en diversos lugares. Para alimentarse, el alacrán coge a la presa fuertemente con los pedipalpos, los que tienen formas de pinzas, inyectándole inmediatamente el veneno por medio del aguijón, localizado en la parte caudal del abdomen. El veneno de éste alacrán posee fracciones tóxicas con actividad paralizante sobre las presas de pequeño tamaño. Esta actividad tóxica es producida por la acción de las neurotoxinas polipeptídicas. La electroforesis en acetato de celulosa ha permitido la tipificación de hasta 12 grupos proteicos en el veneno de Hadruroides lunatus.


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Respecto a los accidentes que ocurren con los seres humanos, ha sido reportado que estos son leves, sintiéndose una cierta elevación de la temperatura en el lugar donde ha penetrado el aguijón, acompañado con edema y dolor, el que va disminuyendo después de algunas horas. En los casos graves existe excitación y dolor. La acción neurotóxica se dirige por las terminaciones nerviosas, con presencia de vasoconstricción periférica que puede durar entre dos a seis horas. La acción de los alacranes inoculando el veneno sobre humanos, se denomina escorpionismo.

Sin embargo existe autores que han trabajado con éste veneno, identificando y denominándola a la toxina HI3, la que actúa sobre músculos esqueléticos. Se caracteriza por producir contracción muscular y parálisis. Escobar et al. (2003) han determinado que esta toxina inoculada en el músculo gastrocnemius produce liberación en el plasma de creatina kinasa (CK) y lactato deshidrogenasa (LDH). Provoca también la liberación de otras proteínas musculares. Además HI3 es capaz de incrementar los niveles de calcio intramuscular. Este último efecto, al parecer es el más usual, afectando la permeabilidad del sarcolema y provocando la fuga de proteínas musculares. Además el incremento de los niveles de calcio podría generar hipercontracción y destrucción de fibras musculares, por aumento de las proteasas dependientes de éste ión. Incluso puede llegar a producir necrosis muscular.

ORDEN ARANEAE

Comprende a artrópodos comúnmente conocidas como arañas. Sin embargo debe aclararse que la mayoría de ellas pertenecen al Suborden Labidognatha, llegando a medir desde los 0.5 mm hasta aproximadamente 4 cm, incluyendo la envergadura de las patas. Aquellas que son más grandes y peludas son las llamadas migalas y pertenecen al suborden Orthognatha. Existen especies de hábitos diurnos y nocturnos. Todas son predadoras. Todas elaboran hilos de seda; pero el uso que le otorgan es variado. Por lo general la usan para tejer redes para atrapar a la presa, otras especies las usan para colgarse luego de atrapar a la presa o para desplazarse y otras para cubrir las paredes de las grietas en donde viven.

Presentan el cuerpo dividido en dos partes claramente diferenciadas: el cefalotórax o prosoma y el abdomen u opisthosoma. Estas dos regiones están unidas por un corto y delgado pedicelo. En la parte anterior


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del cefalotórax existe dos pares de apéndices; el par interno son los quelíceros, cada uno de ellos conformados por dos segmentos, uno basal, usualmente cilíndrico y uno distal con aspecto de garra. Justamente, la implantación del segmento basal sirve para diferenciar a los subórdenes. Aquellos que pertenecen al Suborden Labidognatha presenta la base del quelícero implantados verticalmente en la parte anterior del cefalotórax; y el segmento con aspecto de garra se orienta hacia la parte interna. Consecuentemente, el movimiento de ellos es lateral para inyectar el veneno. En el caso de aquellos Araneae que pertenecen al suborden Orthognatha presentan el segmento basal del quelícero continuando el eje del cuerpo o ligeramente dirigido hacia abajo; y la orientación del segmento con forma de garra, cuando están en reposo es ventral al primero. La aplicación de ellos para inyectar el veneno es de arriba hacia abajo.

Los apéndices anteriores y externos del cefalotórax son los pedipalpos, estructuras sensoriales, que incluso sirven para determinar los sexos. La parte distal del macho presenta una dilatación característica para cada especie, llamado bulbo copulatorio, no así el de la hembra.

En la parte antero-dorsal del cefalotórax presenta generalmente ocho ojos simples, cuya forma, tamaño y disposición tienen importancia para determinar fundamentalmente a los grupos sistemáticos a los que pertenecen las arañas. También existen arañas con solo seis ojos, como por ejemplo las especies que pertenecen al género Loxosceles.

El abdomen, está conformado por segmentos, pero usualmente estos no son notorios. Antero-ventralmente hay un surco transversal denominado surco epigástrico. Los poros genitales, del macho y hembra, se hallan en la mitad del surco y los espiráculos de los libros pulmonares están a los lados de éste. La parte ventro-caudal del abdomen presenta los spinnerets o hileras, estructuras que sirven para que salgan los hilos de seda, los que provienen de una glándula ubicada al interior del abdomen.

La así llamada cópula (por no existir el phallus), consiste en la introducción del bulbo copulatorio en el poro genital de la hembra. Los espermatozoides se almacenan en los receptáculos seminales o espermatecas. Para este acto existen diversas formas de cortejo. Fundamentalmente, la araña hembra debe identificar al macho como pareja y no como alimento. Para ello entran a tallar una serie de complejos mecanismos sensoriales físicos y químicos.


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La hembra deposita los huevos en una ovisaco, construido en base a hilos de seda. Después de la incubación emergen las formas juveniles, dispersándose inmediatamente. No presentan metamorfosis.

Loxosceles laeta (Nicolet, 1849)

Esta especie pertenece al suborden Labidognatha, debido a que el segmento basal de cada quelícero se implanta verticalmente en la parte anterior del cefalotórax o prosoma. Es de color parduzco, siendo algo más oscuro en el abdomen y el cuerpo está cubierto por una pilosidad corta y abundante. Mide un promedio de 4 cm de longitud, incluido la envergadura de las patas. El cefalotórax presente en el aspecto dorso anterior solo tres pares de ojos simples, dispuestos un par anterior y dos pares laterales, formando un triángulo.

No presentan metamorfosis. Su desarrollo es a través de mudas hasta alcanzar el estado adulto. La hembra deposita alrededor de 200 huevos dispuesto en un ovisaco, elaborados con hilos de seda. Este receptáculo es redondeado y se ubica en la vecindad de la tela, la que es irregular. Las arañas que emergen primero, ingieren a las restantes. Después de algunas semanas salen del ovisaco y se dispersan por las proximidades, donde establecen nuevos nidos. El ciclo biológico dura aproximadamente un año.

La picadura accidental de ésta especie al ser humano se conoce con el nombre de loxoscelismo. Se trata de una especie de hábitos solitarios, ubicándose en el interior de las casas, de allí que algunas personas la conozcan como “araña casera”. Usualmente se halla en los rincones altos y sombríos, por ello también se le conoce como la “araña de los rincones”. También puede hallársele detrás de cuadros y muebles. En estos lugares teje una tela laxa, algodonosa y sucia, que le sirve de refugio durante el día y hacía donde arrastra a las presas que captura. Su actividad es principalmente nocturna; y accidentalmente puede caminar sobre las partes expuestas de una persona (brazos, piernas) cuando ésta duerme; y que inconscientemente al tratar de retirarla por la molestia que le causa, la araña para defenderse introduce sus quelíceros e inyecta el veneno. Otra forma accidental es cuando la víctima se pone la ropa o zapatos, estando la araña oculta en éstas indumentarias.


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El veneno de ésta especie está formado por los siguientes componentes proteínicos; la hialurodinasa (factor de difusión), la desoxirribonucleasa, la ribonucleasa, la lipasa, la fosfatasa alcalina y la esfingomielinasa-D, fracción esta última responsable de la citotoxicidad del veneno.

El veneno de Loxosceles laeta actúa de dos maneras: la primera de ellas y con mayor prevalencia es la necrotizante. Aquí hay dolor intenso, en donde posteriormente aparece una mancha violácea, denominada placa livedoide. Ella indica el inicio de la dermonecrosis. La úlcera que aparece es de difícil cicatrización a menos que se aplique el suero antiloxoscélico.

El segundo tipo de acción del veneno es cuando alcanza el torrente sanguíneo, es decir se hace sistémica y ataca a los glóbulos rojos destruyéndolos. La esfingomielinasa-D es la fracción responsable de la citotoxicidad, ocasionando la hemólisis, llegando a la insuficiencia renal y posteriormente la muerte. La prevalencia de éste tipo de acción del veneno de ésta araña es menor.

Latrodectus mactans Fabricius, 1775

Se trata de una especie que pertenece al mismo suborden que Loxosceles laeta. Presenta dimorfismo sexual, es decir, la hembra y el macho son de tamaño y color diferentes. Así, la hembra que mide un promedio de 4 cm de longitud, incluyendo las patas, presenta una coloración negra, mostrando en la parte ventral del abdomen un par de triángulos opuestos de color rojo.

El cefalotórax presenta en el aspecto ánterodorsal ocho ojos simples, dispuesto en dos hileras paralelas conformadas por cuatro ojos cada una de las hileras. El abdomen de la hembra es relativamente grande y globoso. El macho es significativamente más pequeño y por lo general de color grisáceo, el que después que fecunda a la hembra es usualmente devorado por ésta, razón del apelativo en nuestro medio de “viuda negra”.

No presenta metamorfosis. Su desarrollo simplemente lo efectúa a través de mudas, hasta llegar al estado adulto. La hembra deposita un rango de huevos que oscila entre 100 a 500, encerrados al interior de un ovisaco, el que es esférico e impermeable con un centímetro de diámetro, de color blanquecino a parduzco. Al cabo de tres semanas emergen los juveniles, los que se pigmentan paulatinamente durante los ocho meses en que


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permanecen dentro del ovisaco. Presentan canibalismo. Usualmente sus presas son insectos que capturan por medio de su tela estratégicamente ubicada. Son de hábitos diurnos y viven en zonas rurales, nunca en el interior de las casas.

Tienen actividad diurna y el contacto con la persona es accidental, atacando preferentemente los brazos y las piernas. El ataque accidental de ésta araña se conoce como latrodectismo.

El veneno de ésta especie contiene al menos seis componentes de naturaleza proteínica, siendo la más importante la alfa-latrotoxina, la que afecta la sinapsis neuromusculares con liberación de acetilcolina y norepinefrina, neurotransmisores que estimulan excesivamente la placa neuromotora.

La acción del veneno es neurotóxica y se concentra en el sistema nervioso vegetativo. La picadura produce inicialmente una sensación de quemazón, luego el dolor migra hacia las partes iniciales de los brazos y/o piernas. Existen contracciones musculares y dificultad para los movimientos. Cuando el dolor asciende al tórax hay dificultad para respirar y se produce una sensación de muerte inminente. Acompañando a todo este cuadro, existe también sudoración, secreción lagrimal, contracción de esfínteres, aumento de la presión arterial y priapismo.

CLASE ACARI

Los miembros que pertenecen a la Clase Acari se les conocen comúnmente como ácaros y garrapatas. Los ácaros son diminutos o microscópicos y las garrapatas son macroscópicas. Los primeros tienen un comportamiento alimenticio variado, según las especies; así hay los que se alimentan de linfa, de sangre, los hay fitófagos y predadores. En cambio todas las garrapatas son hematófagas. Entre estos dos grandes grupos existen especies que representan un problema directo, relacionado con la salud del ser humano, como por ejemplo son los hematófagos, los que a la vez se pueden comportar como vectores de agentes etiológicos (virus, bacterias) de diversas enfermedades.

Presentan el cuerpo dividido en dos partes claramente diferenciables: el gnathosoma y el idiosoma. La primera parte presenta los cuatro apéndices señalados para el caso de los Araneae y Scorpiones, por ser quelicerados.


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Así, están los quelíceros trisegmentados, los que pueden variar en forma dependiendo del hábito alimenticio que presenten. Si se alimentan de linfa o sangre, presentan los dígitos (los dos segmentos distales, el dorsal es rígido y el ventral es movible) algo alargados y terminados en punta. En cambio si son predadores, los dígitos tienen función trituradora, teniendo para ello los márgenes que se corresponden entre sí, dentados. En el caso de las garrapatas, ventralmente a los quelíceros se halla el hipostoma, una placa con dientes agudos, dirigidos hacia la parte posterior, los que les permite anclarse en la piel del hospedero. Externamente a los quelíceros están los pedipalpos formados por seis segmentos articulados.

En el idiosoma se presentan en la parte anterior cuatro pares de patas, cada uno de ellos con siete segmentos. Justamente la parte del idiosoma en donde hallan las patas, diversos autores la denominan podosoma; y la parte posterior, sin apéndices locomotores, se denomina opisthosoma.

La inseminación es directa en casi todos los Acari y ocurre por medio del phallus; sin embargo existen también inseminación por medio de espermatóforos, cogiéndolo la hembra sin ayuda del macho. Existen también otras formas de inseminación.

Todos los Acari son ovíparos, aún cuando en algunos casos los huevos puedan incubarse dentro del cuerpo de la madre; y más aun, puedan completar su desarrollo para salir al exterior de la madre en estado adulto.

Los huevos al eclosionar dan origen a una forma inmadura, la que se caracteriza por tener solamente tres pares de patas, la que recibe el nombre de larva. Posteriormente suceden varias mudas, las que llegan a tener cuatro pares de patas, denominándose en este caso ninfas, para finalmente dar lugar a las formas adultas, sexualmente maduras. Con cierta frecuencia presentan partenogénesis; y esta puede ser arrenotokia cuando todos los descendientes son machos, o puede ser también telitokia, cuando todos los descendientes son hembras.

Sarcoptes scabiei De Geer 1778

Se trata de una especie de ácaro que ataca la piel del ser humano, la epidermis, ocasionando el mal conocido como escabiosis. Por tal motivo se le conoce comúnmente como el “arador de la sarna”. Esta especie presenta una serie de variedades que atacan de manera similar a diferentes


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hospederos; sin embargo la que ectoparasita al ser humano es Sarcoptes scabiei var. hominis. Es un ectoparásito cosmopolita, es decir se le halla en todo el mundo. Es muy contagiosa, de compromiso grupal y exclusivo del ser humano. Ello quiere decir que es fácilmente transmisible por el contacto directo o través de fomites (prendas de vestir, sábanas, toallas, etc.), teniendo en cuenta fundamentalmente el nivel socio-económico y cultural de la población, la época del año, las características geográficas y la ocurrencia de catástrofes naturales.

El macho que mide de 150 a 250 µ, poco después de fecundar a la hembra (300-450 µ) muere, siendo esta la que consecuentemente presenta una mayor longevidad, con la finalidad de depositar los huevos para que emerja una próxima generación; y consecuentemente es la que afecta mayormente la piel del ser humano, es decir es el principal ectoparásito, la que labra la parte externa de la piel siempre hacía adelante, dado que presenta en el dorso del idiosoma una serie de setas largas que le impiden retroceder. A la acción de la producción del túnel, conlleva un intenso prurito; sobre todo en horas nocturnas. Es en el túnel, después de fecundada, donde deposita los huevos y al cabo de dos a tres días emergen las larvas, las que sólo tienen tres pares de patas. Posteriormente de tres a cuatro días, después de la correspondiente muda, se transforma en ninfa, reconociéndose esta etapa porque presenta cuatro pares de patas. Finalmente llega al estado adulto sexualmente maduro. La hembra después de la digestión excreta catabolitos que producen una reacción alérgica, lo que causa escozor. El prurito se torna en una manifestación importante porque lleva al rascado y este a la vez a una infección (piodermitis) que enmascara las verdaderas lesiones. Estas lesiones se hallan principalmente en las muñecas, los aspectos laterales de los dedos, las manos, los codos y las nalgas. En el caso del varón puede invadir el prepucio y el glande y en el caso de la mujer las areolas de los senos.

La escabiosis por lo general no está presente en las personas que cultivan buenos hábitos higiénicos, no obstante, puede haber también contagio.

El diganóstico se realiza mediante la búsqueda de parásitos adultos en las lesiones. El tratamiento de la escabiosis no sólo debe hacerse a la persona con dicho mal, sino a todo el grupo humano que constantemente están en contacto con la persona infestada.


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Demodex folliculorum Simon, 1842

Se trata de una especie de ácaro microscópico de la Familia Demodicidae y cuyo parasitismo se conoce como demodicidosis. Tiene un aspecto alargado, vermiforme con ectoesqueleto finamente estriado a la altura del idiosoma. Sus estados de desarrollo son huevo, larva, ninfa y adulto.

Vive en los folículos pilosos de la cara, pestañas, cejas y barba. Princi-palmente se ubican en la cara, alrededor de la nariz y de los ojos en pequeña cantidad (no más de cinco en una muestra de pápula que se examine); sin embargo, excepcionalmente un aumento exagerado en número puede provocar cuadros inflamatorios más severos y crónicos. Este ácaro puede también agravar los cuadros de acné, sobre todo al acné rosácea. A menudo se le conoce como el “ácaro del folículo”.

Su presencia también ha sido relacionada con diversas enfermedades oftalmológicas como conjuntivitis, blefaritis eccematosa crónica, chalazón e intolerancia al uso de lentes de contacto. Los signos más frecuentes en relación a la blefaritis son el prurito, la caída de pestañas y el edema palpebral.

Referido a su estructura corporal, provoca una reacción granulomatosa a cuerpo extraño, lo que produce un bloqueo mecánico que puede explicar la aparición de blefaritis y chalazón. El acumulo de costras en la base de las pestañas, corresponde a excrementos, exudados del folículo o proliferación epitelial.

Una serie de estudios han demostrado que estos ectoparásitos y sus productos estimulan mecanismos de hipersensibilidad con producción de anticuerpos.

Ornithonyssus sylviarum (G. Canestrini & Fanzago, 1877)

Durante los inicios del año 2011 se aprecia un incremento de una zoonosis emergente relacionada a ácaros de palomas, caracterizada por un cuadro clínico polimorfo, con presencia de lesiones papulares cupuliformes, eritematosas y excoriaciones por el rascado debido al intenso prurito, por la presencia de ésta especie reportada por Téllez et al. (2008), autores de quienes se ha tomado segmentos importantes de su trabajo, en razón de la experiencia obtenida y por ser el primer reporte hallado en nuestro país. La picadura de estos ácaros pueden confundirse con las provocadas


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por otros insectos, pero predomina en ellas una mayor reactividad de las lesiones cutáneas. Todos los ácaros pueden provocar prurito o reacciones alérgicas debido a las proteínas salivales depositadas durante la succión de sangre.

En las áreas metropolitanas extensas, especialmente en las que las palomas tienden a reunirse, es frecuente verlas descansar en las ventanas, azoteas, tragaluces o en los jardines de las casas o parques; por ello el ácaro de la paloma puede llegar al ser humano, infestarlo y producirle una dermatitis papular.

En la ciudad de Lima se ha incrementado la población de palomas la que es ahora considerada una plaga, ensuciando con sus deyecciones y alimentándose de los desechos de basura dejados por las personas.

Ornithonyssus sylviarum pertenece a la Familia Macronyssidae; es de color blanco translúcido hasta que toman sangre, con lo cual se tornan de color rojizo. Puede subsistir por varias semanas; es un ectoparásito permanente que pone sus huevos, desarrolla y pasa la mayor parte de su vida sobre su hospedador. Existen reportes que pueden transmitir diversos agentes etiológicos de enfermedades a las aves. Esta especie de ácaro habita usualmente en América del Norte, Australia y Nueva Zelanda.

En las personas afectadas, hospedadores accidentales, se observan múltiples lesiones polimórficas con pápulas cupuliformes con base eritematosa, fundamentalmente en el cuello, brazos, tórax, abdomen y piernas. Además ocasiona indirectamente excoriaciones debido al rascado ocasionado por el intenso prurito presente a cualquier hora del día. Lo que se debe agregar a lo señalado es que existe en todos los patrones un infiltrado inflamatorio en la dermis. Las personas que se ven afectadas, de alguna manera tienen como antecedente estar cercana a las palomas o a sus nidos.

La irritación producida por la picadura y aumentada por la saliva que el ácaro introduce, puede causar una reacción local debido a la histamina que origina las pápulas típicas de éste cuadro.


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CINETICA DE LA SUSCEPTIBILIDAD ANTIMICROBIANA DE LA Escherichia coli FRENTE A LA NITROFURANTÍNA

Almeida Pacasi, Sandra1

Fernández Sánchez, Harley1 Sato Soto, Fernando1

Victorio Gonzales, Denisse1

Padilla Lauriano, Josué2

RESUMEN

El presente trabajo expone ¿En qué concentración de Nitrofuran-toína la Escherichia coli presenta susceptibilidad antimicrobiana? Para lo cual se utilizó el método de determinación de susceptibili-dad antimicrobiana “macro dilución en caldo”.

El objetivo principal de este trabajo fue obtener la concentración de Nitrofurantoína en la que la bacteria Escherichiacoli presenta susceptibilidad antimicrobiana, para esto se determinó la concen-tración mínima inhibitoria de la Nitrofurantoína para el crecimien-to de colonias de Escherichiacoli, y el tiempo de acción de la Ni-trofurantoína para inducir la muerte de dicha bacteria.

Encontrándose que a concentraciones mayores del 75 % el cre-cimiento de las colonias queda inhibido y después de 4 horas de someter las colonias con nitrofurantoina se le ocasiona la muerte.

Esto nos indica que existe una concentración optima para con-trolar el crecimiento de las colonias, siempre en cuando esta sea controlada en el tiempo. Por lo que podemos atrevernos a plantear que con un menor número de colonias el control puede ser mas eficiente.

Palabras claves: Escherichia coli , Susceptibilidad , Nitrofuran-toina

1 Laboratorio de Química de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Ri-cardo Palma.

2 Docente de Fisicoquímica de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Ricardo Palma; e-mail: [email protected]


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SUMMARY

The research presents what concentrations of Nitrofurantoin in the bacteria Escherichia coli presents antimicrobial susceptibility. Therefore, it was used the macrodilution method in liquid culture medium to determine antimicrobial susceptibility.

The research had the main objective to find out the concentration of Nitrofurantoin (aqueous solution) in which the E. Coli presents antimi-crobial susceptibility. For that, it was determined the inhibiting mini-mum concentration of Nitrofurantoin for the E. Coli colonies growth, also the time Nitrofurantoin needs to induce the death of this bacterium.

Finally, it was obtain that concentrations above the 75% of Nitro-furantoin are able to inhibit the growth of colonies and that 4 hours of exposure of this antibiotic to the bacteria is enough to kill them.

This proves that there is an optimal concentration for controlling the growth of E. Coli colonies, as long as the time is controlled as well. For all previously mentioned, it is precise to propose that with a low-er number of E. Coli colonies the control can become more efficient.

Keywords: Escherichia coli , Susceptibility , Nitrofurantoin.

INTRODUCCIóN

La cuantificación de la actividad in vitro de los antimicrobianos se eva-lúa habitualmente mediante alguna de las variantes de los métodos de dilución. Estos métodos se basan en la determinación del crecimiento del microorganismo en presencia de concentraciones crecientes del antimi-crobiano, que se encuentra diluido en el medio de cultivo (caldo o agar).

Concentración mínima in-hibitoria (CMI)

Es la mínima concentración de antibiótico que en un pe-riodo de tiempo predetermi-nado, es capaz de inhibir el crecimiento de un inoculo bacteriano previamente es-tandarizado (concentración conocida de gérmenes).


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Concentración mínima bactericida (CMB)

Es la mínima concentración de un antibiótico que en un periodo de tiem-po predeterminado, es capaz de inducir la muerte in vitro del 99.9 % de una población bacteriana previamente estandarizada.

Escherichia coli

La bacteria de la especie Escherichia coli son bacilos Gram negativos, quimioheterotrofos, catalasa positiva, oxidasa negativa, anaerobios facul-tativos.

Las cepas de E. coli se pueden diferencia una de otras, teniendo como base sus antígenos somáticos (O), flagelares (H) y capsulares (K).

La mayoría de las cepas pertenecientes a la especie Escherichia coli, for-man parte de la microflora normal del intestino del hombre y de los ani-males de sangre caliente, encontrándose habitualmente en las heces.

Nitrofurantoína

Es un nitrofurano antibacteriano que se utiliza específicamente para el tra-tamiento de bacterias gram negativas. La nitrofurantoina inhibe la acetil-coenzima A bacteriana, interfiriendo con el metabolismo de los carbohi-dratos e impidiendo la formación de la pared celular.

En general es bacteriostática, pero a altas concentraciones puede ser bactericida frente a determinados microorganismos como la E. coli. Se consideran susceptibles a la nitrofurantoina aquellos gérmenes que son inhibidos por concentraciones de hasta 25 ug/ml, mientras que son consi-derados como resistentes aquellos que requieran concentraciones de 100 up/ml a mas.

PROCEDIMIENTO

PREPARACION DEL MEDIO DE CULTIVO:

• En un frasco de vidrio llenar 500 ml de agua destilada

• Pesar 10 gr de agar de Muller Hinton x 250 ml de agua destilada

• Agregar el agar al agua destilada y homogenizar

• Esterilizar en autoclave, y luego esperar que enfrie.

• Ponga el medio de cultivo en las placas Petri hasta un nivel aproxi-


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mado de 4 mm. Esto corresponde 10 ml por placa aproximadamente.

• Controlar la esterilidad de cada lote incubando 24 horas o más a 30-35 ºC.

PREPARACION DEL CALDO NUTRITIVO (AGUA PEPTONADA):

• Medir 400 ml de agua destilada

• Pesar 7.6 gr de agua peptonada x 200 ml de agua destilada

• Agregar lo pesado en un frasco y homogeneizar

• Esterilizar en autoclave, y luego dejar enfriar.

PREPARACION DEL ANTIBIOTICO (NITROFURANTOINA):

• Usar frasco esterilizado para la preparación del antibiótico.

• Medir 50 ml de solución salina y vaciar al frasco estéril.

• Agregar 500 mg de antibiótico (100gr por cada capsula) y homoge-neizar

ACTIVACION DE LA BACTERIA:

• En un tubo de ensayo echar 10 ml del caldo nutritivo

• Agregar 1 colonia de la cepa de E. coli

• Llevar a incubar por 24 horas o más a 30-35 ºC en la estufa

DILUCION DEL ANTIBIOTICO

• En 4 tubos de ensayo estériles se debe colocar 0 ml, 2.5 ml, 5 ml y 7.5 ml de agua peptonada.

• Luego se le debe adicionar 100 ml (100%), 7.5 ml (75 %), 5 ml (50%) y 2.5 ml (25%) del antibiótico a los tubos respectivamente, de tal manera que en los 4 tubos haya un volumen de 10 ml.

• Finalmente se debe adicionar 50 uL. de la bacteria activada, previa-mente incubada.

SIEMBRA DE BACTERIA

• La siembra se realizara en un lapso de 4 horas, sembrando 1 placa por hora, estas con las siguientes concentraciones 100%, 75 %, 50% y 25%


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• Usar un aza de siembra con 0.5 um de diámetro para el aro.

• Sumergir el aro de la aza al primer tubo 100% y realizar un barrido en la superficie del agar Muller Hinton en placa petri. Repetir esta acción para la primera hora en las concentraciones restantes.

• Cada vez que se repite el proceso se debe esterilizar el aza.

• Una vez terminada la acción para la primera hora llevar las placas a la estufa a incubar, y así se debe realizar con los siguientes tiempos.

• Dejar incubar las placas por 24 horas aprox.

RESULTADOS

Número de colonias de e. coli a diferentes concentraciones de antibiotico en diferentes tiempos.

Concentración / Tiempo (hrs)

Nitrofurantoína al 25 %


Nitrofurantoí-na al 75 %


1 47 36 90 65

2 52 45 84 60

3 59 53 70 45

4 >1600 >1600 64 30


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DISCUSIóN

se puede deducir que solo las concentraciones de nitrofurantoina al 75 y 100 % actúan como un catalizador negativo (inhibe el crecimiento de colonias de la bacteria Escherichia coli) hasta las 4 horas experimentales ya que estas presentan 64 y 30 colonias respectivamente. Al comparar estas con el numero de colonias de la nitrofurantoina al 25 y 50 % que sobrepasan las 1600 colonias, se concluye que se logra cumplir la hipó-tesis en donde se expone que a mayor concentración de Nitrofurantoína en un determinado tiempo es menor la cantidad de colonias de la bacteria Escherichia coli.

CONCLUSIONES

A menor concentración de Nitrofurantoína, menor es su tiempo de acción como bactericida. Porque al analizar la concentración de nitrofurantoina al 25 % se observa que el numero de colonias a la primera hora es de 47, numero mayor que el de la CMI que es de 36 colonias, entonces se con-cluye que el antibiótico en esta concentración no actúa como bactericida ya que se observa también que a las siguientes horas va aumentando el número de colonias en vez de disminuir.


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BARRY, R.;1976 Inhibition of bacterial growth by the nitrofurantoin sol-vent dimethylformamide. antimicrobial agents and chemothera-py. vol. 9, no. 3: 549 - 550

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COMPORTAMIENTO DE platYXantHus orBiGnYi EX-TRAÍDOS DE LA PLAYA LOS PESCADORES DE CHORRILLOS

AL SUMERGIRLOS EN DIFERENTES PH

Aguirre Parreño, Diego1

Arcaya Morales, Gabriel1

Gutierrez Chía, Mauricio1 Gallegos Quispe, Anthony1

Padilla Lauriano, Josue2

RESUMEN

Las múltiples fuentes de contaminación del agua tienen conse-cuencias devastadoras para la vida marina. Los peces, mamíferos marinos,crustáceos y moluscos en la parte superior de la cadena alimentaria están expuestos a niveles más altos de toxinas por su exposición tanto al agua contaminada como por alimentarse de los peces también expuestos a ella. Los animales marinos que depen-den de la grasa para regular la temperatura del cuerpo tienen altos niveles de toxinas. Muchas toxinas se almacenan en la grasa. De-bido a que ciertos animales tienen grandes cantidades de grasa, en las que se acumulan muchas toxinas.

Por esta razón que surgió la necesidad investigar el comportamien-to de uno de estos animales a condiciones extremas de acidez , para tal fin se seleccionó al Platyxanthus orbignyi (cangrejo) puesto que este animal vive en tierra y en el agua.

Se sometió a los animales con soluciones desde pH = 2,4 hasta pH= 3,5; encontrándose a pH mayores a 3,0 efectos de colora-ción en zonas específicas como la hepatopancreatica y gonodas ; pero a pH menores a 3,0 los efectos fueron devastadores, tal es así que muchos órganos como los intestinos, branquias, etc. resulta-ron totalmente cocidos. Si consideramos que los desechos tóxicos vertidos al mar muchas veces son ácidos , podemos imaginarnos el grave daño que sufre la vida acuática.

1 Laboratorio de Química de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Ri-cardo Palma.

2 Docente de Fisicoquímica de la Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Ricardo Palma


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Palabras claves: Platyxantus Orbignyi , Contaminación , Acidez

SUMMARY

The multiple sources of pollution from water has a lot of devasting consequences for the marine life . Fishes, marine mammals, crustacean and molluscs are on top of chain food, they are exposed to the most higher levels of toxins because they are exposed to polluted water.

The marine mammals depends on the fat because they need to keep the body temperature, because of that they have many toxins in the body . The reason for the animals to have amounts of fat its because the toxins accumulate in the fat.

For this reason emerged the need to investigate the behavior from one of them in extremes conditions of acidity. With this purpose we chose Platyxanthus orbignyi (crustacean), because this animal can live in the water and on land.

The crustaceans were subjected with solutions who had pH from 2,4 to pH 3,5 . If the pH is more than 3,0 the effects are the color-ation in specific areas like hepatocreantica and gonads, but if the pH is lower than 3,0 the effects are devasting because the organs like bowel and gills are cooked.

If we considerated the dumping toxic wastes into the water are acids , we can imagine the damage suffering for the aquatic life.

Keywords: Platyxantus Orbignyi , Pollution , Acidity

INTRODUCCIóN

Durante las actividades realizadas en esta subárea se identificaron un total de 9 especies de invertebrados marinos bentónicos, los cua-les son los más comercializados: 4 moluscos (Stramonita chocolata “caracol”,Concholepas concholepas“chanque”, y las “lapas” Fissurela bridgesii y Fissurella latimarginata) y 5 crustáceos (Cancersetosus “can-grejo peludo”, Cancerporteri “cangrejo jaiva”, Hepatus chiliensis “Can-grejo puñete”, Platyxanthus orbignyi “Cangrejo violáceo” y Platymera gaudichaudii).


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Tabla 1. Número de ejemplares, talla mínima, máxima, promedio y coeficientes de la relación longitud peso de las especies de invertebrados bentónicos comerciales hallados en el litoral de la Región Lima (Chorrillos).

Abundancia y diversidad

Existe una alta variabilidad entre los 5 y 15 m, es decir altos y bajos va-lores de especies, número de individuos, riqueza y diversidad pueden ser observados en este rango de profundidad.

A mayores valores de profundidad la variabilidad es menor. Espacialmen-te se observó que la mayor diversidad se localizó en las zonas costeras cercanas a Chorrillos.


Metodología

Se procedió a recolectar una población de doce cangrejos de la playa pesqueros de Chorrillos.

La primera recolección fue de seis cangrejos el día 7 de junio del presente año, y la segunda recolección fue el 15 de junio del mismo año


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Figura N° 1 Primera recolección Figura N° 2 Segunda recolección

Se extrajo también una pequeña muestra del agua de mar de la playa para saber el pH en el que se encontraban los cangrejos Se estableció por cada fecha una población control de tres cangrejos y una experimental de la misma cantidad. En laboratorio se pasó a analizar las siguientes variables tiempo de vida, tiempo de sometimiento en medio acido ( HCl a 0.1 N ), Cambios exter-nos e internos en el cangrejo

PROCEDIMIENTO

• Se calibró el pH-metro para las dos partes experimentales que se realizaron en distinto días.

• Se analizó la muestra de agua de mar.

• Se sometió a intervalos impares de tiempo a los cangrejos: 5,7,9,11,13 y 15 minutos respectivamente.

• Se calculó el pH del HCl solo.

• Se procedió a llenar un taper( recipiente ) con 100ml del ácido.

• Se sumergió al cangrejo y se midió el tiempo de vida.

• Luego del intervalo de tiempo realizado se buscó cambios exter-nos e internos dentro del cangrejo.

• Se comparó con la población control que murió a condiciones marinas, no fueron alteradas de su medio.


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RESULTADOS

Tabla N° 2 .- Cangrejos colectados el 7 de junio pH del HCl : 2.15 ; pH del agua de mar: 8.91

Tabla N° 3 .- Cangrejos colectados el 15 de junio pH del HCl : 2.10 ; pH del agua de mar : 8,87

Donde:CF151: Cangrejo hembra; CM152: Cangrejo macho; CM153: Cangre-jo macho

Figura N° 4 Cangrejo control órganos no alterados

Figura N° 3 Cangrejo CM071 órganos alterados


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DISCUSIóN

Todos los cangrejos al ser sumergidos después de los dos minutos empe-zaban a emitir burbujas de su boca pero no voluntariamente sino que es debido a una reacción en el hepatopáncreas que contiene Hierro ( ) y al entrar en contacto con el medio ácido (HCl) se genera el siguiente pro-ducto que es el Cloruro férrico .

El cambio de pH de 8,91 a prácticamente 3 en pH coció las branquias de todos los cangrejos de la parte experimental.

El tiempo de vida promedio es de 5.83 minutos durante el experimento, lo que nos indica que el crustáceo soporta poco tiempo los embates de la alta concentración de acido a la que fueron sometidas.

CONCLUSIONES

El exoesqueleto del Platyxanthus orbignyi no se deteriora, prueba de ello es que no sufre descalcificación, pero sus órganos internos si son altera-dos dependiendo del tiempo de inmersión y la concentración del ácido.

El sexo del Platyxanthus orbignyi no tiene relación con la penetración del ácido al hepatopáncreas y gónadas, así como tampoco en las branquias e intestinos


GUERRA, S; 2012 ;Aspectos bioecológicos de la zona marino costera de la Región Piura Municipalidad de Piura.

MUSEO NACIONAL;2014.Estudio Conquiliologico de Eten Colonial, Sican / Ferreñafe – Lambayeque; Perú – Perú.

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BuCCulatriX tHurBeriella BUSK (LEPIDOPTERA: LYONETIIDAE1) EN LA ZONA NORTE DEL PAÍS

Manuel Chapelliquén Albán2

Menandro S. Ortiz3

SUMARIO

Se informa sobre el problema que ejerce Bucculatrix thurberiella Busck 1914, sobre plantaciones de algodonero, en la zona norte del país; especialmente en el departamento de Piura. Se presen-ta aspectos de relevancia sobre su biología y comportamiento, así como observaciones sobre su variación poblacional en los valles de dicho departamento; tratando puntos sobresalientes como son el área de dispersión y zonas problemáticas, así como la influencia del control cultural y biológico de ésta especie plaga.

Palabras claves: Bucculatrix, plaga, biología, comportamiento.

SUMMARY

This document reports on the issue of Bucculatrix thurberiella Busck 1914, in relation to the cotton plantations in the north zone of the country; with a focus on the department of Piura. Relevant aspects of their biology and behavior are presented, as well as ob-servations on its population variations in the departmental valleys. Key points include the dispersion area and problem areas, as well as the influence of cultural and biological controls of this pest spe-cies.

Keywords: Bucculatrix, pest, biology, behaviour.

1 Existe la tendencia llamar a ésta Familia como Bucculatricidae2 Ex-alumno de la Escuela de Posgrado de la Universidad Nacional Agraria, La

Molina.3 Facultad de Medicina Humana y Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad

Ricardo Palma; e-mail: [email protected]


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INTRODUCCIóN

Bucculatrix thurberiella Busck, 1914 es una especie que se halla en el algodonero comportándose como plaga y conociéndosele comúnmente como el “gusano perforador de las hojas del algodonero”. Su origen no es bien conocido, sin embargo se estima que es una especie nativa de la zona tropical de américa, desde donde pasó a México y posteriormente a Estados Unidos de Norte América. De manera similar pasó al Perú.

En la actualidad se encuentra distribuida a escala mundial, especialmente en las zonas áridas y secas de casi todas las zonas algodoneras de Améri-ca. De tal manera lo señala Martin (1960), destacando fundamentalmente los estados algodoneros del sur de Estados Unidos, México, Colombia, Venezuela, Ecuador y nuestro país.

En el Perú, en donde es fácil distinguir dos zonas importantes de algodo-nero, la zona norte (área de algodón pima) y zona central (área de algodón tanguis); es más frecuente observar esta especie plaga en los valles algo-doneros de la costa norte, encontrándose distribuidas en niveles poblacio-nales altos, particularmente en los departamentos de Piura y Lambayeque; por presentar condiciones ecológicas muy favorables para su desarrollo.

Alata (1973) refiere que en el cultivo del algodonero es posible hallar hasta 132 especies de insectos y ácaros, de los cuales solo once cobran una mayor importancia, y de ellas, cinco especies son medianamente im-portantes. Bucculatrix thurberiella ocupa un lugar de importancia econó-mica.

Uno de los primeros investigadores que hizo referencia sobre esta plaga fue Lamas en el año 1935 (Martín, 1960); quien lo encontró atacando con cierta intensidad algodones silvestres y cultivados, especialmente en Piu-ra y Chira; zonas en las cuales ha ido año tras año cambiando la condición de “estatus” de plaga, pasando de una posición secundaria a un nivel de plaga principal; en parte favorecido por el uso mal orientado de los pesti-cidas órgano-sintéticos, tratando de buscar el medio más fácil y rápido de aumentar los rendimientos (Combe, 1958; Simón y Piedra, 1966; Herrera y García, 1978; Herrera y Álvarez, 1979 y Gonzáles, 1981).

Otra de las dificultades que se encontraría en la solución de éste pro-blema, sería la falta de un enfoque global, como población que integra un ecosistema que necesitaría ser analizado detenidamente, teniendo en cuenta otros componentes.


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ASPECTOS BIOLóGICOS Y COMPORTAMIENTO

No son muchos los trabajos detallados sobre esta especie plaga, funda-mentalmente en el Perú. No se precisa el comportamiento de Bucculatrix thurberiella, sobre todo al estado larval, aspecto en donde existe discre-pancia acerca del número de instars, que es la fase en donde produce daños.

Lamas (1945) indica que existen dos especies de Bucculatrix; sin embar-go Martín (1959a), según sus observaciones discrepa con este concepto, señalando más bien que existen dos formas de ataque determinado por las condiciones ecológicas, según el lugar en que se encuentre. Agrega ade-más que la eclosión de los huevos se efectúa por la base, es decir, la parte del huevo que está en contacto con la hoja, perforándola inmediatamente, empezando luego a minarla.

Se supone que dentro de la mina efectúan dos mudas para luego salir siempre por el haz de la hoja. Una vez fuera se desplaza y pasa al envés, donde se oculta y comienza a alimentarse. De aquí en adelante efectúa una o dos mudas adicionales, las que darían a la existencia de cuatro o cinco instars para la especie en cuestión.

Fuera de la mina pueden alimentarse más de 1 cm2 de hoja en 24 horas. En el último instar comería casi igual superficie, pues a pesar de tener una mayor longitud, su voracidad es mucho menor y su longevidad es más corta.

La especie que se considera como Bucculatrix gossypiella Morrill, 1927, recién emergida del huevo comienza a alimentarse preferentemente de las nervaduras principales de las hojas, en los peciolos, en las brácteas, pedúnculos florales, en las valvas de la bellota y tallos.

Martín (1960) indica además que las hembras inician la oviposición a las 24 horas después de la cópula. El número de huevos que ponen, es variable en relación a la época del año, siendo al mayor número de marzo a abril, con 85 huevos, en condiciones de laboratorio.

El tiempo de oviposición puede llegar hasta 15 días; la incubación es va-riable acorde a los factores físicos ambientales, siendo de 3 a 4 días en los meses de verano y de 5 a 6 días en los meses de menor temperatura. Pasa por cuatro instars y el tiempo de estado de pupa es de 5 días en épocas de mayor temperatura y hasta 16 días en invierno.


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En resumen, el ciclo total de Bucculatrix thurberiella de huevo a huevo varía de 14 a 15 días en verano y de 50 a 70 días en invierno. El número de generaciones, según tales datos sería de 14 al año.

Herera y García (1978) trabajando en condiciones de laboratorio encon-traron que la larva tuvo tres instars en la etapa minadora y dos instars en la etapa libre. Entre estas dos últimas presenta una etapa de letargo en posición de herradura. Así mismo, la especie en cuestión presentó 13,5 generaciones al año. La duración promedio de cada generación tuvo un mínimo de 18 días y un máximo de 41,7 días; registrados durante el vera-no e invierno, respectivamente. La preoviposición se registró durante un período de 1,7 días promedio y el período de oviposición duró 23,1 días, también en promedio.

Concerniente a los aspectos ecológicos, como sucede en toda especie, la biología y hábitos de Bucculatrix thurberiella, están íntimamente subor-dinados a los factores físicos del medio. Así Wille (1943) señaló “para el desarrollo en forma alarmante son muy favorables temperaturas ele-vadas y muy baja humedad atmosférica, que pueden ser provocadas por las condiciones atmosféricas generales o por falta de agua de riego”. Por otra parte Martín (1960) acota que como Bucculatrix thurberiella es una especie originaria de climas tropicales; por tal razón vive y se desarrolla mejor en los períodos de temperaturas altas; observando que la actividad es mayor en los meses en que los promedios diarios están entre 30° C y 33° C. Agrega que a bajas temperaturas obligan a la especie a cambiar de hábitos, tendiendo a permanecer más tiempo en el estado de minador. Indica además que quizás fue la razón que a la aplicación del control quí-mico no se obtuvo un mayor efecto, pensando en una resistencia genética de la especie aludida. En cuanto a la humedad relativa señala que 60 a 70% H.R., es la más favorable para subdesarrollo. Esta especie progresa mejor en climas secos según observaciones obtenidas en Estados Unidos de Norte América y México.

La radiación solar parece que influye en la actividad de los adultos, por-que se ha observado en los períodos de baja insolación, mayor movimien-to. Los vientos fuertes que ocurren del tablazo o de los desiertos traen aire seco y caliente lo que provoca fuerte evaporación y desecamiento de las plantas y tierras de cultivo, creando las condiciones óptimas para esta especie.


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DINáMICA POBLACIONAL EN LOS VALLES DE PIURA

Bajo este enfoque se tocarán dos puntos que se consideran muy impor-tantes:

1. El área de dispersión y zonas problemas

En el Departamento de Piura se pueden distinguir tres valles pro-ductoras de algodón, siendo en orden de importancia los siguientes: Valle del rio Piura, Valle del rio Chira y Valle de San Lorenzo.

Valle del Rio Piura:

Este valle está dividido en tres zonas: Alto Piura, Medio Piura y Bajo Piura; cada una con diferencias bien marcadas en cuanto a sus características hidrológicas, calidad de suelo, vegetación natural y otros factores menores. Así se puede observar que los valles del Medio y Bajo Piura cuentan con una con una dotación hidrológica proveniente de los reservorios de Poechos, San Lorenzo y aguas del rio Piura y parte del agua subterránea (Almestar et al., 1978), lo que le da un caudal eficiente para efectuar diversas labores agrí-colas; en cambio los suelos, particularmente los del valle Bajo, son de una calidad inferior en cuanto a contenido de materia orgánica, predominando los suelos ligeros, arenosos, salitrosos; que son con-diciones aparentes para el desarrollo de la plaga; puesto que, según reporta Martín (1960), Bucculatrix thurberiella es una especie pla-ga de plantas de algodonero que crece en terrenos pobres, de allí el nombre que se da popularmene: “insecto de la pobreza”.

Además es necesario indicar que esta zona se ve favorecida por la naturaleza de sus valles, aislados en el desierto costanero y la uniformidad de su clima, favorable a una actividad continua de las especies, tanto nocivos como benéficos (Beingolea, 1959); pero por las mismas razones se asemejan al tipo insular, es decir con una variabilidad de campos de cultivo con vegetación silvestre rodea-da por desiertos (Martín 1977), donde los vientos temperados que soplan a las horas del día de mayor temperatura, crean un hábitat favorable para la plaga.

En los valles del Alto Piura en cambio, el recurso hidrológico solo se ve limitado por las avenidas del río Piura, que generalmente lo hace en los primeros meses del año, completando con aguas sub-


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terráneas de pozos tubulares. Característica importante en este va-lle, zona inmensamente rica en insectos benéficos, es su gran área de vegetación silvestre, lo que brinda una mayor diversidad; unido este aspecto al hecho de que esta zona es colindante con cerros bajo-andinos, con áreas naturales de cultivos de malváceas, sitios de reproducción y posible existencia de adultos de Dysdercus pe-ruvianus Guerin-Méneville, 1831 (“arrebiatado”) (Alza y Araoz, 1960); lugares de reservorio para futuras migraciones tempranas de esta especie, las cuales tienen que ser reguladas mediante el empleo químico, dado que tiene pocos enemigos naturales; afectando de tal forma el equilibrio natural existente, haciendo que Bucculatrix thurberiella ocasione graves daños al cultivo.

En el valle del rio Piura se puede decir que las tres zonas en que se divide son duramente atacadas, variando más bien la fecha en que se produce la curva máxima de gradación: así se tiene que en las zonas Media y Baja la mayor gradación se registra usualmente en el mes de abril, habiendo esta especie atacado a la planta desde que inicia su germinación. En el mes de junio la plaga está en una etapa de franca disminución, siendo superada por sus enemigos naturales (Martín, 1960; Herrera y Álvarez, 1979; Aquino, 1982). En la zona Alta, donde antes no se conocía este problema, en la actualidad por razones expuestas, ya se presenta como tal, pero el panorama es diferente. La máxima gradación se produce en general en el mes de junio, fecha en que la planta de algodonero entra en un período de madurez. En agosto ya la plaga no tiene importancia (Martín 1960).

Valle del Río Chira

El área algodonera del valle está repartida en tres zonas (Alta, Me-dia y Baja) y seis sub-zonas correspondientes a cada una de las már-genes del rio, las que tienen problemas entomológicos diferentes; así como pronunciadas diferencias en calidad de suelos, vegetación natural, algo en temperatura y bastante en humedad (Piedra, 1960).

Según Almestar et al. (1978), suelos de textura pesada abarca la zona central, los suelos semipesados o de textura media abarcan las partes altas y bajas de la zona y la parte periférica de la zona media; y los suelos livianos o de textura ligera abarcan las terrazas aluvia-les en la margen izquierda y derecha del rio, mientras que los suelos


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de textura gruesa generalmente están en zonas de inundación. Los recursos hídricos están suministrados por la represa de Poechos

y el rio Chira, que mantiene su caudal permanente durante todo el año.

En este valle, Bucculatrix thurberiella es la especie que más daño a llegado a causar, dando a conocer al cultivo como “plagoso”. Ori-ginalmente las primeras infestaciones que se observan son a partir de marzo (Piedra, 1958; Tejada, 1980), llegando a su máxima gra-dación a fines del mismo mes, prolongándose hasta abril (Piedra, 1960). Las zonas más afectadas se observan en los terrenos más pobres, demasiado salitrosos, arenosos y de tipo insular que se pre-sentan en la zona Media solo en la margen derecha y la zona Baja cuyas condiciones ecológicas son aparentes para el desarrollo de la plaga (Piedra, 1958; Martín 1960). La zona Alta solamente es afec-tada por esta especie en años secos.

Valle de San Lorenzo

Este valle cuenta con el recurso hidrológico proveniente del re-servorio de San Lorenzo (258 millones de m3 de capacidad), sin embargo, con el incremento de áreas cultivables, se torna en un problema toda vez que no puede abastecer de suficiente agua para todo el valle, ocasionando escases de agua sobre todo en los campos marginales; lo que repercute en el incremento de especies, como el caso de Bucculatrix thurberiella, que es favorecida por las condi-ciones de sequedad, causando preocupación a partir del mes de abril en “valle hermoso”, época en que se agudiza el problema de agua en este valle (Almestar, Castañeda y Saavedra, 1978).

2. Influencia del Control Cultural y Biológico en la densidad de la Plaga.

A través de observaciones y estudios efectuados se ha llegado a comprender que Bucculatrix thurberiella es una especie plaga de plantas de algodonero que crecen en terrenos pobres. De tal ma-nera se le otorgó el nombre local de “insecto de la pobreza” dado que prefiere que presenten apariencia de mal nutridas y de aspecto coriáceo. Sin embargo, muchas veces tales condiciones adversas no solo se dan por las condiciones edáficas, sino que pueden ser provo-


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cadas por una mala administración de agua mediante el mecanismo de riego. Así se ha observado que las “zonas problema” para esta especie, son favorecidas en los campos agostados.

Sin embargo, es prácticamente imposible considerar las influencias del agua de riego en el control indirecto de las plagas sin tomar en cuenta el abono que se practica a las plantas. Sin duda, el uso de abono y riego para formar fructificación es uno de los objetivos de mayor importancia en el campo agrícola (Bagley, 1958).

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta para el mejor manejo de esta especie plaga es lo que enfatiza Martín (1977), acerca de mantener el campo con cierta población de la especie plaga a fin de que subsistan los controladores biológicos o entomofauna benéfica, para que realice el control requerido y evitar en lo posible aplicacio-nes de agroquímicos en etapas tempranas, puesto que se ha señala-do que Bucculatrix thurberiella aparece desde la germinación de la semilla.

En cuanto a la influencia del control biológico, cabe hacer mención lo que sostiene Beingolea (1959) y Martín (1977), dadas las carac-terísticas que los agroecosistemas de nuestros valles algodoneros presentan facilidades para que actúen los enemigos naturales; con-cepto mayormente remarcado por Aguilar (1980) y Herrera (1981).

Sin embargo, es preciso señalar que no son muchos los estudios sobre control biológico de esta especie. Así Lamas (1945) indicó sobre la presencia de una especie de avispita de la Familia Braconi-dae que logró parasitar un 10% de larvas y pupas.

Martín (1959 a,b,c y 1960) cita a especies parasitoides y predatoras, asegurándole un primer lugar a una avispita de la Familia Eulo-phidae, parasitoide de larvas en la fase minadora, pero sin ofrecer cifras sobre el porcentaje del control que ejercen.

El Departamento de Entomología de la Estación Experimental Agrícola de la Molina registró en el año 1969 como parasitoides de Bucculatrix thurberiella a la avispa Apanteles sp y Colastes sp, los Eulophidae Closterocerus sp y Tetrastichus sp el Encyrtidae Ana-gyrus sp y el Cynipidae Hexacola sp.

Redolfi (1978) estudió dos especies de Leurinion: Leurinion mue-


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sebeck y Leurinion primum, citadas en la literatura nacional como Colastes sp.

Herrera y Alvarez (1979) reportan haber encontrado parasitoides de diversos estados de desarrollo de Bucculatrix thurberiella co-lectados en Piura y Chira: Cirrospilus variegatus (Eulophidae) pa-rasitoide de larvas en minas, Ageniaspis bucculatrix (Encyrtidae) y Achrysocharella sp (Eulophidae) como parasitoides de pupas. En el mismo trabajo informan sobre el grado de parasitismo sobre larvas minadoras, llegando a 52.8 % en el bajo Piura durante el mes de abril. Así mismo registra un promedio de 9.5 % de parasitismo en pupas.

Aguilar (1980) cita una relación entre arácnidos e insectos preda-dores. Villarreal y Herrera (1981) realizan un estudio de laboratorio para conocer la capacidad de predación de Aknisus sp sobre larvas de Bucculatrix thurberiella, informando que las ninfas de éste he-míptero predató durante su período de desarrollo 0.9 larvas y 6.4 pupas. En cambio esta especie de hemíptero, cuando adultas consu-mieron un promedio de 5.6 larvas y 8.5 pupas.

Cabe mencionar los trabajos de Herrera (1960, 1965) quien realizó investigaciones cobre coccinélidos y chinches de la Familia Mi-ridae, tratando de observar su acción predadora, pero en especies plaga diferentes a la tratada. Sin embargo se debe tener presente que usualmente los predadores presentan un comportamiento alimenti-cio polífago, por lo que se presume que muy bien pueden regular poblaciones de Bucculatrix thurberiella.

CONCLUSIONES

Sobre la problemática de Bucculatrix thurberiella en base a lo revisado y expuesto se ha llegado a las siguientes conclusiones:

1. El incremento de la población de Bucculatrix thurberiella se ve fa-vorecida por suelos pobres, arenosos, salitrosos y con bajo conte-nido de materia orgánica, aspectos que se encontraron en la zona Media (derecha) y Baja del rio Chira. De igual forma en la zona Media y particularmente Baja del Valle Piura. En consecuencia las infestaciones más altas se observan en dichos lugares.


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2. Las temperaturas elevadas y la baja humedad relativa se dan en condiciones de años normales en el Departamento de Piura, facto-res climáticos que tienen relación directa con el incremento de los niveles poblacionales de la especie plaga.

3. La condición “insular” que se presenta en la mayoría de valles cos-teros es una característica importante; puesto que es reconocido que el control biológico es más susceptible a tener éxito por la menor superficie y las condiciones ambientales. La desventaja que se tiene radica en que los vientos fuertes que van de los desiertos traen aire seco y caliente, con lo cual se dan las condiciones óptimas para la especie en cuestión.

4. Existen áreas algodoneras, particularmente las zonas altas de los Valles Piura y Chira, que colindan con los bosques naturales de malváceas, lugares que sirven de reservorio para el desarrollo y alimentación de Dysdercus peruvianus; y a la vez focos de migra-ciones de esta especie hacia los campos de algodonero, lo que trae como consecuencia el uso de pesticidas, causando el deterioro del equilibrio natural.

5. Los métodos de control más generalizados que se usan para el con-trol de esta plaga son:

a. Métodos Culturales, como el manejo de agua de regadío y fer-tilización.

b. Métodos Biológicos, por el uso de agentes bióticos naturales existentes.

c. Métodos químicos, los que deben ser usados con mucha cautela.


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CONSENTIMIENTO INFORMADO EN ARTÍCULOS CIENTÍFICOS CON MUESTRAS PERUANAS

DE ADN DEL 2001 AL 2011

Verónica E. Rubín de Celis1

RESUMEN

El consentimiento informado es una herramienta primordial para poder realizar trabajos científicos con muestras humanas. Su im-portancia radica en poder hacer cumplir los cuatro principios bá-sicos de la bioética asimismo poder proteger a las personas que voluntariamente brindan su muestra de su genoma. El objetivo del trabajo es determinar el número de artículos publicados con mues-tras de ADN que no reportan el consentimiento informado entre el 2001 al 2011. Determinar las revistas en las que se publicó sin consentimiento informado y el número de muestras de ADN de individuos peruanos reportados en los artículos científicos que no reportan el consentimiento informado. Resultados: Se encontraron que los artículos publicados que no reportan el consentimiento in-formado fueron cinco de 1086 artículos revisados. Las revistas en las que se publicaron los artículos fueron Human Heredity, Ame-rican Human Genetics. Revista Peruana de Biología, Journal Fo-rensic Science, International Congress Series. Se encontraron 318 muestras biológicas procedentes de diferentes regiones del Perú, que en el artículo no reportaron consentimiento informado.

Se hace énfasis en la obligatoriedad del consentimiento informado en Las publicaciones.

Palabras Claves: Consentimiento informado, ADN, muestras bio-lógicas peruanas.

ABSTRACT

Informed consent is a primary tool to perform scientific work with human samples. Its importance lies in being able to enforce the four basic principles of bioethics also to protect individuals who

1 Laboratorio de Genómica y Biología Molecular Evolutiva - Instituto de Ciencia y Tecnología. Universidad Ricardo Palma.


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voluntarily provide their sample genome. The aim of this work is to determine the number of articles published with DNA samples reporting no informed consent from 2001 to 2011. Determine the journals that published without informed consent and the number of DNA samples from individuals Peruvians reported in scientific articles reporting no informed consent. Results: We found that the articles published do not report the Informed Consent 1086 five articles were reviewed. The journals in which the articles were published Human Heredity, American Human Genetics. Peruvian Journal of Biology, Forensic Science Journal, International Con-gress Series. Found 318 biological samples from different regions of Peru, that article did not report informed consent.

Emphasis is placed on the requirement of Informed Consent in publications.

Keywords: Informed consent, DNA, biological peruvian samples

INTRODUCCIóN

El ADN es un material que brinda la información genética que tiene un individuo, debe ser guardado y protegido en bancos genéticos en cada país de origen de la procedencia de la muestra.

Una muestra de sangre rinde mucha cantidad de ADN concentrado y para ser trabajada dicha muestra a nivel molecular debe ser diluida Con las muestras de ADN se pueden realizar infinidad de investigaciones las que pueden ser sucesivas y la muestra puede ser usada varias veces, esta muestra de ADN se obtiene a partir de cualquier fluido es decir de cual-quier muestra biológica tal sea el caso de sangre, saliva, etc, y también a partir de muestras de cabello, dientes etc.

El consentimiento informado (CI) es un proceso que se expresa en un documento escrito y firmado, y que tiene que emplearse en todos los procedimientos donde los pacientes o las personas de manera voluntaria otorgan su muestra para fines de investigación o de prácticas clínicas. El consentimiento informado debe contener tres elementos fundamentales 1.- Información, 2.- Compresión y 3.- Voluntariedad.

El CI en la investigación se hace indispensable después de los horrores de la investigación realizada por los médicos nazis, en el marco de la II Gue-


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rra Mundial, en el que se experimentó con seres humanos vulnerables, y es en el primer parágrafo del código de Nuremberg donde se afirma que el consentimiento voluntario del sujeto humano es absolutamente esen-cial, y en los siguientes una serie de obligaciones para el investigador como: Dar a conocer la naturaleza, duración y propósito del experimento; los métodos y medios conforme a los que se llevará a cabo; los inconve-nientes y riesgos que razonablemente pueden esperarse; y los efectos que para su salud o personalidad podrían derivarse de su participación en el experimento.

Por último el deber y la responsabilidad de evaluar la calidad del consen-timiento corren de la cuenta de todos y cada uno de los individuos que inician o dirigen el experimento o que colaboran en él.

Por otro lado la Declaración Universal de los Derechos Humanos apro-bada por las Naciones Unidas en 1948, expresa el valor humano funda-mental de la protección de los derechos y bienestar de todos los sujetos humanos en la experimentación científica en la declaración Universal de los Derechos Humanos, United Nations del 2008.

Así mismo la Declaración de Helsinki elaborada por la Asociación Médica Mundial,, establece que el propósito principal de la investigación médica en seres humanos es la comprensión, causa, evolución y efectos de la enfermedad y mejoras las intervenciones preventivas, diagnosticadas y terapéuticas. Inclusive las mejores intervenciones deberán ser evaluados continuamente a través de la investigación para que sean seguras y efi-caces, efectivas, accesibles y de calidad.

Esta declaración cuya primera versión el año se estableció el año 1964 en Helsinki, ha sido revisada en varias ocasiones siendo su última ver-sión la de Seúl 2008, ha perfeccionado sus postulados llegando incluso a establecer recomendaciones en relación a la inclusión en investigación biomédica de poblaciones vulnerables.

También estableció que cualquier investigación en seres humanos antes de ser realizada deberá pasar por la revisión de los aspectos metodológi-cos, éticos y legales, por un Comité Institucional de ética de la investiga-ción, quien puede observarla, aprobarla o rechazarla de plano.

Son los comités institucionales de ética en investigación biomédica, de-finidos como organizaciones independientes (consejo de revisión, comité


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institucional, regional, nacional o supranacional) integrados por profe-sionales médico, científicos y miembros no médicos/ científicos, cuya responsabilidad es asegurar la protección de los derechos, la seguridad y el bienestar de los seres humanos involucrados en una investigación y proporcionar garantía pública de esta protección a través de la revisión y aprobación, opinión favorable del protocolo de estudio, de la capacidad de los investigadores, y lo adecuado de las instalaciones, de los métodos y materiales que se usarán y documentar el consentimiento informado de los sujetos en investigación.

Después del escándalo producido en los EEUU por la denuncia de la in-vestigación llevada a cabo en africanos americanos con sífilis en Tuske-gee Alabama, la Comisión nombrada por el presidente, que trabajó de 1974 a 1978, elaboró el Reporte Belmont que establece los principios de la investigación, entre ellos el de autonomía o respeto por la autonomía de los participantes en la investigación.

El consentimiento informado es la expresión más pura del respeto a la autonomía de un sujeto. El consentimiento informado no se reduce úni-camente a dar la información (aunque sea la más completa) al paciente; sino que además debe convertirse en el medio adecuado de garantizar el respeto a los derechos y la dignidad de los sujetos de investigación.

El consentimiento informado jamás debe reducirse a ser un requerimiento únicamente jurídico. Por el contrario, la obligación de obtener el consen-timiento informado de los pacientes, sea en la parte clínica o investiga-tiva, es primariamente ética, los consentimientos informados son pieza fundamental para la investigación cualquiera que ella fuera, de manera especial cuando se trata de patrimonio genético.

El Consentimiento Informado asegura que los individuos que participen en una investigación están conscientes de las condiciones en que partici-pan, lo cual permite una decisión autónoma y el consiguiente respeto a la persona. En toda investigación biomédica que se realiza en seres huma-nos, el investigador debe obtener el consentimiento informado del poten-cial probando o en el caso de una persona incapaz de dar su consentimien-to, la autorización de un representante legalmente calificado según las reglamentaciones locales. La revisión ética de un proyecto por un comité independiente garantiza al individuo que los resguardos tanto científicos como éticos serán cumplidos.


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Por último, el respeto a los sujetos inscritos debe ser resguardado mientras dure la investigación. Este respeto permite al sujeto cambiar de opinión y retirarse de la investigación sin sanción, permite mantener su privacidad y se extiende también a proporcionar el tratamiento adecuado en caso de eventos adversos. Muchos investigadores tienden a considerar que el pro-ceso concluye al inscribirse al individuo en el estudio. Sin embargo, no es así y es necesario recalcar que este proceso se extiende mientras dure la participación del sujeto. El seguimiento continuo vela por los intereses de los probandos y permite que éstos sean informados sobre la marcha de la investigación.

Las normas internacionales CIOMS (Council for International Organiza-tions of Medical Sciences), propuestas inicialmente en 1982, publicadas en 1991 (Epidemiología) y 1993 (Investigación biomédica) se orientaron a complementar y expandir los principios de la declaración de Helsinki en el contexto de la investigación transnacional, especialmente la que se formula en países desarrollados y se ejecuta en subdesarrollados. (Coun-cil for International Organizations of Medical Sciences).

En el presente trabajo se analizó el número de artículos publicados en el área de genética con muestras peruanas en los años 2001 a 2011. Se iden-tificaron aquellos que no reportan la aplicación del CI a los participantes. También se determinó el número de muestras biológicas procedentes de individuos peruanos y las revistas científicas en las que se han publicado dichos artículos.

METODOLOGÍA

Se realizó una búsqueda exploratoria en las fuentes electrónicas Hinari, Pubmed, Scielo y Google Académico, de aquellas referencias bibliográfi-cas en las que se hayan usado muestras biológicas peruanas, con posibi-lidad de obtener ADN humano para realizar investigaciones y no se haya sido reportado en la publicación el uso del consentimiento informado, entre los años 2001 al 2011.

Se empleó el programa estadístico SPPS versión 20 para analizar los artí-culos que reportaban muestras de ADN humano peruano sin el reporte del consentimiento informado. Se consideraron las siguientes variables: el número de artículos sin reporte de consentimiento informado, el número de individuos reportados en cada publicación, las revista de publicación,


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la fuente de financiamiento, el año de la publicación, la institución eje-cutora.

RESULTADOS

De los 1086 artículos revisados que cumplían los criterios de búsqueda, solo 5 de ellos no reportan consentimiento informado para el empleo de ADN humano procedente de individuos peruanos en la publicación, lo que constituye el 0,46% del total de los artículos.

Tabla 1. Artículos encontrados en la revisión. (Anexo)

En esta tabla se consignan los diez artículos en los que se reporta inves-tigación con muestras biológicas humanas provenientes de pobladores peruanos, por revista, año de publicación, número de muestras tomadas.

En la figura N° 1 se muestra el número de muestras biológicas en las publicaciones evaluadas en rosado.

En relación a la cantidad de muestras biológicas empleadas en cada año por publicación se resalta que en el año 2005 se tomó el mayor número de muestras, de la misma manera se presentan en el 2011, teniendo un total de 205 muestras.

Se observa en color rojo que en los años 2001, 2002, 2005 y 2008 se reportaron artículos en las revistas que no figuraban el consentimiento in-formado de la toma de muestras. Es importante señalar que en el año 2005 se presentan 184 muestras en los artículos que reportan consentimiento informado. (Rupert et al. 2003, Sandoval et al. 2004, Abigail et al. 2008,


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Abigail et al. 2009, Córdova et al. 2011)

Es importante mencionar que cuando se comparan las publicaciones de los artículos realizadas por investigadores nacionales que reportan con-sentimiento informado tenemos 151 muestras, mientras que sin el reporte del consentimiento informado tenemos 184 muestras.

Todos los investigadores extranjeros que reportaron en sus artículos el consentimiento informado emplearon 367 muestras.

Siendo que cuando la publicación fue realizada entre investigadores na-cionales y extranjeros 142 muestras son reportadas en los artículos con el consentimiento informado y 134 sin consentimiento informado.

Fig N° 2 Artículos publicados con reporte del consentimiento informado: 33% mientras los artículos publicados con reporte del consentimiento in-formado presenta un 67% del total de los artículos.

Fig N° 3. Relación de publicaciones de investigadores nacionales y ex-tranjeros con consentimiento informado y sin consentimiento informado.


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Fig N° 4. Relación de revistas relacionadas con el número de muestras empleadas en los artículos y la revista donde se publicó.

DISCUSIóN

El consentimiento informado es procedimiento importante que se expresa en un documento escrito y firmado, y que tiene que emplearse en todos los procedimientos donde los pacientes o las personas de manera volun-taria otorgan su muestra para fines de investigación. Se encontraron 5 artículos que no reportan el consentimiento informado, lo que a pesar de ser un pequeño porcentaje de 33%, del total de los artículos publicados, representan un alto número de participantes peruanos, que proporciona-ron muestras biológicas probablemente sin haber sido adecuadamente informados.

Existen antecedentes históricos como el caso de la investigación con el grupo étnico de los Yanomami en Brasil, en el que cinco universidades norteamericanas tras un pedido de las autoridades Brasileras, aceptaron devolver miles de muestras de sangre extraídas en el año 1967 a indígenas de esa tribu amazónica, en lo que constituyó uno de los casos más contro-vertidos de la denominada “biopiratería” mundial.

El genetista Francisco Salzano, negó que el accionar con los Yanomamis en Venezuela y Brasil haya sido “biopiratería” y relativizó la cuestión ética sobre el consentimiento para la extracción de sangre.

Uno de los objetivos era hacer el mapa del ADN de los nativos yanoma-mis para evaluar el aislamiento geográfico y para hacer el trayecto de la migración humana hacia el continente americano, en la Era del Hielo.


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Salzano manifestó sobre la extracción de sangre sin consentimiento de los indígenas que “el consentimiento informado es relativo en cualquier grupo marginal, incluso urbano. No es posible esperar que esos grupos entiendan lo que ciencia planea hacer con el ADN de ellos”. Matriz del Sur (2010)

Es importante resaltar que las revistas con este tipo de publicación presentan un comité de ética. Debemos de especificar que la mayoría de trabajos realizados con muestra de ADN peruano humano que no reportan el consentimiento informado son de científicos nacionales como se ha descrito en los resultados. (Iannacone et al. 2005, Carbajal-caballero et al. 2005)

Sin embargo tenemos otros trabajo publicados en revistas extranjeras con muestra de ADN peruano, donde es trabajo es realizado por investigado-res nacionales y extranjeros que no reportan en su publicación, el consen-timiento informado.(Novo 2007, Council for International Organizations of Medical Sciences (1993).

En los artículos publicados no se menciona dónde se va a preserva la muestra sobrante de la colecta y en muchos artículos no se menciona la cantidad de muestra colectada (Rodríguez-Delfín et al.2001) (Silva WA Jr. et al. 2002 ) (Rupert et al.2008, Sandoval et al.2004, Iannacone et al. 2005, Carbajal-caballero et al. 2005)

Encontramos artículos donde los autores extranjeros reportan el consenti-miento informado y están conscientes de la importancia del mismo como se puede apreciar dentro de nuestros resultados. (Rupert et al. 2003, Abi-gail et al .2008, Abigail et al. 2009)

Se encontró que en uno de los artículos se coloca el término el “adecuado consentimiento” teniendo en la muestra de la población niños de colegios entre 10-18. Creemos que el término adecuado que debería colocarse es consentimiento informado de los padres o asentimiento de los niños (San-doval et al. 2004).

1. Estudiaron la variabilidad genética de la población Quechua del Perú. Ellos emplearon 52 individuos procedentes de Pasco en nú-mero de 28 y 24 de lima. Los individuos tuvieron por lo menos un apellido quechua para la selección. El artículo no reportó el consen-timiento informado de las muestra empleadas en esta investigación (Rodríguez-Delfín et al. 2001)


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2. Estudiaron la diversidad mitocondrial del genoma de nativos ame-ricanos apoya una sola entrada de una sola población fundadora en América. Analizaron el adn mitocondrial a través de las secuencias de la región controladora. Estudiaron el genoma mitocondrial de 40 individuos nativos americanos de la literatura. Tomaron la muestra de treinta nativos americanos de diferente procedencia que podrían tener los cuatro haplogrupos de los nativos americanos y colectaron muestra de cinco quechuas procedentes de Perú que no reportaron en el artículo consentimiento informado. (Araujo-Silva Jr. et al. 2002).

3. Analizaron los haplotipos del cromosoma Y a través del Powerplex y doce STRs en una muestra de la población peruana. Reportaron muestras de las regiones políticas de Cajamarca, la libertad, Lamba-yeque, Piura, Tumbes, Amazonas, Iquitos, Ucayali, Ancash, Cerro de Pasco, Huancavelica, Huánuco, Junín, Lima, Ica, Apurímac, Aya-cucho, Cusco, Puno y Tacna. Estas muestras fueron de 79 varones con linaje paternos y fueron obtenidas de los familiares del casos de mesa redonda, de los exámenes de paternidad y casos de identifica-ción genética, en el artículo no se reportó el consentimiento informa-do. (Innacone et al. 2005 )

4. Evaluaron los loci del cromosoma Y especifico del DYS287, DYS199, DYS390. El total de la muestra fueron 105 individuos varones de cuatro comunidades nativas, las muestras fueron selec-cionadas por el tipo de apellidos oriundos de la zona: Aguaruna, Ya-mayakat, Santiago de chuco, Trujillo, Dentro de la metodología, no reporta la presencia del consentimiento informado.(Carbajal-Caba-llero et al. 2005 )

5. Estudiaron y establecieron 16 Y-STR ( DYS19, DYS385, DYS3891/ii,, DYS390, DYS391, DYS392, DYS 393, DYS437, DYS438, DYS439, DYS460, DYS461, GATA-A10,GATA-H4 y DYS635 en una población de 77 hombres del Perú, siendo que encontraron 76 haplotipos diferentes, setenta y cinco haplotipos fueron únicos y solo uno fue detectado en dos hombres. La diversidad haplotípica fue 0,9997+-0,00022. Construyeron haplotipos altamente informativos que permitieron la discriminación de 97.4% de las muestra usadas en el estudio. Lo que representa una poderosa herramienta individual de identificación para la prueba de paternidad en medicina forense.


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La publicación no reporta que las muestra tengan el consentimiento informado ( Builes J. et al. 2006)

CONCLUSIONES

1. El número de artículos de muestras de ADN peruano que no reportan el consentimiento informado; son cinco en los años 2001 al 2011, constituyendo solo un pequeño porcentaje del total de publicaciones.

2. El número de muestras biológicas con ADN humano peruano em-pleadas por investigadores sin consentimiento informado ascendió a 316 muestras entre hombres, mujeres y niños.

3. Las revistas internacionales que publicaron los artículos sin el repor-te del consentimiento informado fueron: International Congress Se-ries, Journal Forensic Science, Human Heredity, American Human Genetics siendo la revista nacional la Revista Peruana de Biología.

RECOMENDACIONES

1. Todas las revistas deberían considerar como obligatoria la aproba-ción de los trabajos por un Comité de bioética la Investigación en las instituciones donde se ejecute.

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EL PROMISORIO CAMINO DE LA TECNOLOGÍA Crispr-Cas9 EN LA EDICIóN GENóMICA

Reyes, A.Olivera, L. Guerra, A.1

RESUMEN

CRISPR, grupo de repeticiones cortas palindrómicas regularmen-te espaciadas (clustered regularly interspaced short palindromic repeat), es un sistema de defensa viral encontrado en el genoma de bacterias y arqueas. La transcripción de estas secuencias CRIS-PR, que portan ADN viral asimilado previamente (espaciadores), produce crARNs que, en complejo con complejos multiproteicos asociados a CRISPR, Cas (CRISPR associated), catalizan la de-gradación de material genético invasor que porte secuencias com-plementarias a los crARNs (protoespaciadores). En Streptococcus pyogenes, Cas9 en la única proteína encargada de efectuar los cor-tes de doble hebra en el ADN extraño, proporcionando un sistema in vitro e in vivo rápido, simple y barato para introducir cortes y mutaciones en cualquier región deseada, en tanto Cas9 sea progra-mada con un crARN específico, llamado específicamente gARN, sgARN o chiARN. La tecnología CRISPR-Cas9 puede aplicarse eficientemente a una gran variedad de organismos procariotas y eucariotas, es decir, constituye una herramienta de inestimable po-der en la edición genómica y estudio de la función de los genes.

Palabras Claves: CRISPR, espaciador, protoespaciador, PAM, ni-casa, edición genómica

ABSTRACT

CRISPR group of regularly spaced short palindromic repeats (clustered Regularly interspaced short palindromic repeat), it is a viral defense system found in the genome of bacteria and archaea. The transcription of these CRISPR sequences which carry viral DNA previously assimilated (spacers), produces crARNs that in complex multiprotein complexes associated with CRISPR, Cas

1 Laboratorio de Microbiología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Ri-cardo Palma. E-mail: [email protected]


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(CRISPR Associated), catalyze the degradation of invading genetic material bearing complementary sequences to crARNs (protoespa-cers). In Streptococcus pyogenes, Cas9 the only protein responsible for making the cuts double-stranded foreign DNA, providing a fast, simple and inexpensive method to introduce cuts and mutations in any desired region in vitro and in vivo system, while Cas9 be pro-grammed with a specific crARN, specifically called gARN, sgARN or chiARN. The CRISPR-Cas9 technology can efficiently be applied to a wide variety of prokaryotic and eukaryotic organisms and is an invaluable tool in genomics to study the issue and the key role genes

Keywords: CRISPR, spacer, protospacer, PAM, nicase, genomic edition

INTRODUCCIóN

Desde que Arber descubrió las enzimas de restricción, motivo por el cual fue laureado con el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 1978, se pensó que éste era el mecanismo principal usado por la mayor parte de organismos procariotas para defenderse de la invasión de virus, catalizan-do, junto con otras nucleasas citoplasmáticas, la ruptura neutralizadora del material genético viral en sitios específicos. Sin embargo, no fue sino hasta hace algunos años (Barrangou et al., 2007) que un grupo de investi-gadores comprobó que una cepa silvestre de Streptococcus thermophilus, tras un encuentro con bacteriófagos, se tornó resistente como consecuen-cia de la asimilación de ciertas secuencias virales dentro de una región genómica bacteriana denominada CRISPR. Dicha región, y las nuclea-sas asociadas a ella (Cas), constituyen un sistema inmunitario adaptativo microbiano capaz de cortar cualquier secuencia de ADN en cuanto tales secuencias hayan sido previamente asimiladas en la región CRISPR. En otras palabras, el sistema CRISPR-Cas es una ‘enzima de restricción per-sonalizable’ con capacidad para cortar todo tipo de secuencias de interés. Las emocionantes posibilidades que encierra dentro de sí esta nueva tec-nología prometen grandes cambios en la edición genómica: no en vano se la ha llamado ‘el más grande descubrimiento en biotecnología del siglo.’

Por las siglas de su nombre, la secuencia CRISPR es un grupo de re-peticiones cortas palindrómicas regularmente espaciadas, vale decir, una serie de secuencias de ADN de origen externo asimiladas por la bacteria para la detección e interferencia por complementariedad de los genomas invasores. Por esta razón, las bacterias antes de ser capaces de protegerse de ciertos virus tienen que asimilar en dichas secuencias CRISPR partes


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del genoma del patógeno, de la misma manera en que se desarrolla y des-envuelve la inmunidad adquirida de los organismos eucariotas superiores. La transcripción de esta secuencia genera un pre-crARN que, después de su procesamiento, se divide en crARNs maduros. Los crARNs forman complejos con las nucleasas Cas con el objetivo de cortar toda molécula de ADN que presente complementariedad con el crARN (Fig. 1).

Figura 1. Un esquema genérico del sistema Tipo I CRISPR-Cas. Los genes cas se encuentran corriente arriba del locus CRISPR. Las proteínas Cas (cír-culos anaranjados y marrones) están involucradas en la interferencia, ensam-blaje y procesamiento de los crARN, además de participar en la asimilación de los espaciadores. Tomado de Bondy-Denomy & Davidson (2014).

En Streptococcus pyogenes, Cas9 es la única proteína responsable del silenciamiento guiado por crARN del ADN extraño (Jinek et al., 2012). Por su simplicidad, esta nucleasa ha sido elegida para los ensayos in vitro de manipulación genética. Después de las demostraciones iniciales en el 2012 de que Cas9 puede ser programada para cortar varias secuencias de ADN in vitro, una ráfaga de artículos publicados en el 2013 mostraron que esta tecnología también funciona eficientemente en una variedad de células y organismos. Estudios de prueba iniciales demostraron que Cas9 puede ser dirigida a genes endógenos en bacterias, líneas celulares carci-nogénicas humanas y células madres humanas en cultivo, así como en un organismo completo, el pez zebra. Posteriormente, la nucleasa Cas9 ha sido usada para alterar genes en la levadura, tabaco, Arabidopsis thalia-na, arroz, trigo, sorgo, ratón, rata, conejo, sapo, D. melanogaster, gusano de seda y en la lombriz intestinal (Sander & Joung, 2014). Por ejemplo, el gen CFTR, regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator, CFTR), es un transportador ABC de iones cloruro de las membranas celulares


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eucariotas de organismos vertebrados, cuya mutación desencadena la fi-brosis quística. Recientemente, se usó CRISPR-Cas9 para corregir el gen CFTR en células madre del intestino derivadas de ratones con fibrosis quística, con resultados positivos (Schwank et al., 2013).

Esta tecnología aún está en desarrollo y necesita superar algunos defectos muy notorios, como el corte en sitios no deseados del genoma editado (off-target sites). Los datos más importantes sobre la estructura de las secuencias y de la proteína, así como las principales aplicaciones son pre-sentados en esta pequeña revisión.

La secuencia CRISPR es la base de datos de virus de las bacterias y arqueas

Los bacteriófagos (o virus de bacterias) son los organismos más abundan-tes de la biosfera. Infectan a la bacteria a fin de reproducirse, con lo cual usualmente matan a la célula hospedera cuando la replicación termina (Gasiunas et al., 2014). Ante tal peligro las bacterias han desarrollado, entre otros, un mecanismo muy específico que permite escindir el mate-rial genético viral de sólo aquellos fagos cuyas secuencias de ADN (parte de ellas) hayan sido integradas al genoma de la bacteria con anterioridad, específicamente en una región llamada CRISPR (clustered regularly in-terspaced short palindromic repeat). Los loci CRISPR generalmente están compuestos de múltiples secuencias repetidas cuya longitud varía entre 21 y 48 pb., separadas por otras secuencias de ADN foráneo de longitud variable (26 a 72 pb.) denominadas espaciadores (de colores en la Fig. 1) (Bondy-Denomy & Davidson, 2014). Es en los espaciado-res donde la bacteria acumula la memoria adaptativa para luchar frente a los bacteriófagos. Puesto que el genoma del microorganismo no está intrínsecamente protegido de su propio sistema CRISPR-Cas (como la metilación en el caso de las enzimas de restricción), una forma que tiene el genoma de autodefenderse consiste en no presentar secuencias comple-mentarias a los espaciadores CRISPR, lo que de hecho ha sido observado (Bondy-Denomy & Davidson, 2014). Últimos hallazgos afirman que la adquisición de espaciadores ocurre de manera dependiente de la replica-ción, en colaboración con la proteína RecBCD, que degrada ADN a partir de cortes de doble hebra (double strand break, DSB) hasta detenerse en sitios Chi del genoma bacteriano. Como los fagos presentan muchos me-nos sitios Chi, la degradación de sus secuencias, y su posterior asimila-


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ción en la región CRISPR, ocurre en mayor medida, diferenciándose así el ADN propio del extraño (Levy et al., 2015).

Los productos de los genes cas ayudan a la maduración de los crARNs (productos de la transcripción de CRISPR), con los que forman comple-jos ribonucleoproteicos de acción nucleasa para destruir las moléculas de ADN ajenas que presenten homología con los espaciadores crARN. Análisis comparativos iniciales de los loci CRISPR revelaron que hay grandes diferencias en las secuencias repetidas, en las secuencias de los genes cas y en la arquitectura de los operones cas. En base a estas dife-rencias, los sistemas CRISPR-Cas han sido clasificados en tres tipos y varios subtipos. Cada tipo con una proteína Cas particular: los sistemas tipo I contienen a la nucleasa-helicasa Cas3 (E. coli), los de tipo II se caracterizan por la nucleasa Cas9 (Streptococcus pyogenes) y el tipo III (más propio de arqueas) presenta a la Cas10, una gran proteína de función desconocida (van der Oost, et al., 2014).

La secuencia en el genoma extraño del cual deriva el espaciador se co-noce como protoespaciador (azul en la Fig. 1) (Richter et al., 2012). Por consiguiente, cada espaciador se aparea con el protoespaciador que fue asimilado por la bacteria inicialmente (adviértase el prefijo proto- del griego proto, primero). Corriente abajo del protoespaciador, en el ADN invasor, existe una secuencia de 2 a 5 nucleótidos (protospacer adjacent motif, PAM, motivo adyacente al protoespaciador) necesaria para la de-terminación del sitio de corte de la nucleasa. Se ha demostrado que la presencia de este pequeño motivo es necesaria para que la nucleasa Cas9 inicie la ruptura del protoespaciador (Jinek et al., 2012). Como PAM sólo se encuentra en el ADN invasor, y no en la región CRISPR, dicho motivo evita una respuesta autoinmune dentro de la célula, pues los espaciadores CRISPR son, por naturaleza, complementarios a los crARN que codifica (sistema CRISPR-Cas cortando la propia región CRISPR).

En resumen, el mecanismo de defensa CRISPR-Cas comprende tres eta-pas. La resistencia primero debe ser adquirida mediante la integración de espaciadores en la región CRISPR. Luego, esta secuencia es transcrita y procesada en pequeños crARNs. Finalmente, un complejo ribonucleopro-téico crARN-Cas detecta ácidos nucleicos invasores para su degradación. Se ha observado que las proteínas Cas cumplen papeles importantes en cada una de estas etapas (Zhang et al., 2014).


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Resulta evidente que de la misma manera en que el sistema CRISPR-Cas previene el ingreso de material genético dañino al interior de la célula, degradándolo, es capaz también de impedir la adquisición de secuencias benignas para la bacteria (genes de resistencia a antibióticos) producto de la transferencia genética horizontal (horizontal genetic transfer, HGT). En este sentido, el mantenimiento genómico del sistema CRISPR depen-de de una fuerte presión selectiva, sin olvidar que ya representa un costo energético (nada pequeño) para el microorganismo. Se ha descubierto que la presencia del sistema CRISPR-Cas tipo II tiene una correlación inver-sa con la presencia de genes de resistencia a antibióticos procedentes de HGT, lo cual sugiere que los sistemas CRISPR-Cas podrían funcionar de una manera no beneficiosa, perjudicando la adquisición de genes útiles (Bondy-Denomy & Davidson, 2014).

Esto implica que el sistema CRISPR-Cas presenta una regulación muy estricta. Tal vez la regulación de la inmunidad CRISPR en el nivel trans-cripcional podría suministrar un control ‘on-off’ para la tolerancia de elementos genéticos extraños en procariotas (Barrangou & Marraffini, 2014).

La nucleasa Cas9 de S. pyogenes es la única enzima encargada de degradar el ADN intruso

Mientras que los sistemas CRISPR-Cas tipo I y III dependen de comple-jos multiprotéicos guiados por ARN para detectar y escindir el material genético viral, los sistemas tipo II utilizan una única nucleasa guiada por ARN, Cas9, que requiere para actuar tanto un crARN maduro como un crARN trans-activador (tracrARN) (Jinek et al., 2014).

El locus CRISPR tipo II de S. pyogenes consiste en cuatro genes, inclu-yendo al gen de la Cas9, así como los ARNs no codificantes crARN y tracrARN (Cong et al., 2013). Este sistema cataliza el DSB en pasos suce-sivos. Primero, el pre-crARN completo y el tracrARN son transcritos del locus CRISPR. Segundo, el tracrARN se hibrida a las repeticiones direc-tas del pre-crARN y se asocia directamente con Cas9 como un dúplex, lo que favorece la maduración del pre-crARN (dependiente de RNAsa III). Tercero, el dúplex crARN:tracrARN dirige a Cas9 a su ADN- objetivo, cuyo protoespaciador adyacente a un PAM es finalmente cortado (Fig. 2).


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Cas9 es una proteína de gran tamaño (~160kDa, Gasiunas et al., 2014, 1368 aa, Mali et al., 2013) que contiene dos lóbulos principales: un lóbulo de reconocimiento (REC) y uno de acción nucleasa (NUC) (Nishimasu et al., 2014; Jinek et al., 2014). El primero se divide en tres regiones o do-minios (puente α-hélice, REC1 y REC2) y el segundo presenta otras tres (RuvC, HNH y PI, dominio de interacción con PAM). Se ha observado que cuando el crARN:tracrARN se une a Cas9, esta proteína altera su conformación, formando un surco entre los dos lóbulos, a fin de permitir la entrada de la doble hebra del ADN-objetivo (Jinek et al., 2014).

Para su uso en ingeniería genómica, el sistema de S. pyogenes fue sim-plificado a dos componentes a través de la generación de un ARN qui-mérico (chiARN, gARN o sgARN), el cual está compuesto del crARN y tracrARN fusionados (Gratz et al., 2013) (Fig. 3). La inducción de DSB sitio-específicos en ADN cromosomal (células humanas, de moscas, ra-tones, etc.) puede generar mutaciones cuando las rupturas son errónea-mente reparadas por unión de términos no homólogos (non-homologous end joining, NHEJ). Este proceso de reparación ineficiente puede generar pequeñas inserciones y deleciones (indels) en el sitio de corte, afectando la función del gen. Por el contrario, la reparación dirigida por homología (homology-directed repair, HDR) puede ser usada para introducir secuen-

Figura 2. Esquema del DSB de ADN mediado por el sistema CRISPR-Cas9 tipo II. Tomado de Cong et al. (2013). Cas9 también participa activamente en la adqui-sición de espaciadores (Heler, et al., 2015).

Figura 3. Sistema CRISPR-Cas9 mo-dificado de dos componentes. RuvC y HNH son dominios con analogía con la proteína de la migración en rama y a la proteína estructuradora del nucleoi-de, respectivamente Tomado de Gratz et al., (2013).


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cias específicas en el sitio de corte, siempre y cuando una molécula de ADN exógeno sea suministrado (Wu et al., 2014).

Como se mencionó anteriormente, uno de las desventajas de CRISPR-Cas9 es el corte off-target site, que consiste en el corte de secuencias no deseadas del ge-noma que también presentan homología con el gARN. Una solución muy práctica a este problema es el uso de nicasas. La nicasa Cas9 (Cas9n, de nick, corte de una sola hebra de ADN) generada por muta-ción en uno de los dominios de la nuclea-sa (RuvC- HNH+: D10A; RuvC+ HNH-: H840A. Sander & Joung, 2014) (Fig. 4b, c) puede realizar un corte en una sola de las hebras del ADN. Si dos nicasas ac-túan cortando por separado hebras distin-tas de secuencias cercanas del genoma objetivo (Fig. 4d), la especificidad del sistema aumenta, puesto que es menos probable encontrar dos secuencias com-plementarias a los gARNs separadas a una distancia determinada (Wu et al., 2014). Además, puesto que los extremos sobresalientes (overhangs) resultantes son reparados mediante reparación por escisión de bases (base excision repair, BER), un sistema muy preciso, la inser-ción de secuencias por NHEJ y HR (re-combinación homóloga) mejora.

Aplicaciones

Los usos del sistema CRISPR-Cas9 están dirigidos a mejorar o ser nuevas opciones para la solución de diversos problemas, como la terapia géni-ca humana, mejora de cultivos y ganados, disfunción dirigida de genes virales y patogénicos, control de los niveles de expresión con el corte de moléculas de ARN, represión o activación de secuencias codificantes, biología sintética, etc.

Figura 4. Sistemas basados en CRISPR-Cas9 para alterar la secuencia de genes. a. Nucleasa Cas9:gARN putativa. b y c. De-rivados mutantes de Cas9, nica-sas. Adviértase que siempre se necesita el PAM. d. Sistema de corte más específico para obtención de extremos romos por BER. Tomado de Sander & Joung (2014).


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Los genetistas de ratones, quienes han sido precursores de muchos de los mayores descubrimientos en terapia génica de mamíferos destinada a humanos, vieron en CRISPR-Cas9 una herramienta sencilla y rápida para crear ratones transgénicos con fenotipos observables. Wu et al. (2013) fue uno de los primeros grupos en demostrar que era posible corregir enfermedades genéticas in vivo, cuando ellos rescataron un fenotipo con cataratas corrigiendo un gen Crygc mutado.

Además del gran número de modelos en ratones que están siendo crea-dos con la tecnología CRISPR-Cas9, otros organismos han mostrado una respuesta positiva a este método de manipulación, incluyendo animales-modelo tradicionales: D. melanogaster, Caenorhabditis elegans, Saccha-romyces cerevisiae, Danio rerio; y también animales no tradicionales como modelos genéticos, como cabras y cerdos, en los cuales resulta im-portante el manejo tanto para el desarrollo e investigación médica como la agrícola (Riordan et al., 2015).

CONCLUSIONES

La habilidad de usar endonuclesas guiadas por ARN (Cas9) para cortar virtualmente cualquier región del genoma de un organismo ha traido consigo grandes mejoras en la capacidad varios aspectos del genoma, incluyendo la importancia y función de los genes en sí, además de los componentes regulatorios que los controlan. Actualmente, el número de técnicas relacionadas con CRISPR-Cas9 y las aplicaciones derivadas de ellas continúa en aumento. Aunque esta nueva y revolucionaria forma de realizar ingeniería genética parezca haber desplazado a las tecnologías que la predecedieron (ZNFs, TALENs), aún el sistema CRISPR-Cas9 tie-ne un largo camino por delante, y para perfeccionarse debe ayudarse de otras tecnologías cuyo desarrollo ha sido consolidado con los años, como RNAi.


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AISLAMIENTO E IDENTIFICACIóN DE salmonella enteriCa A PARTIR DE CUYES CON

SIGNOS DE SALMONELOSIS

Santiago Justo ArévaloCarla Saldaña Serrano

Alcides Guerra Santa Cruz1

RESUMEN

Desde los tiempos de las culturas antiguas la carne de cuy ha sido considerada como una fuente de alto valor proteico, hasta hace algunos años este alimento solo era consumido por pobladores andinos quienes mantenían pequeños criaderos para su consumo propio. En los últimos años el interés por esta carne ha venido au-mentando llegándose a la exportación de la misma y apareciendo los sistemas comerciales de crianza. Actualmente, los sistemas de crianza atraviesan problemas como la falta de tecnificación y las enfermedades infecciosas que diezman a gran parte de la población de cuyes en los criaderos disminuyendo fuertemente los ingresos. Una de estas enfermedades ha sido denominada Salmonelosis, aun-que aún no existan archivos publicados que demuestren a bacterias del género Salmonella como causantes de la misma. El presente trabajo tuvo como objetivo determinar la presencia de bacterias del género Salmonella en cuyes con signos de Salmonelosis. Se to-maron muestras de intestino, bazo, pulmones e hígado de 14 cuyes fallecidos con signos de Salmonelosis; la determinación se realizó por enriquecimiento de las muestras en caldo Selenito, seguido de un aislamiento selectivo en Agar SS y confirmación por PCR de los genes invA y pilA. Se obtuvieron 11 cepas de Salmonella enterica además de otras 11 cepas que no pertenecían al género Salmonella. Por lo tanto, aunque se encontró una prevalencia de Salmonella en las muestras de 78.57% no se puede concluir que este sea el agente causal de la enfermedad, hace falta realizar experimentos de inocu-lación en cuyes sanos para comprobar esta hipótesis

Palabras Claves: Salmonella, Cavia porcellus.

1 Laboratorio de Microbiología, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Ri-cardo Palma. E-mail: [email protected]


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ABSTRACT

Since the times of ancient cultures guinea pig meat has been re-garded as a source of high protein, until recently this food alone was consumed by Andean peoples who maintained small farms for their own consumption. In recent years, interest in this meat has been increasing arriving to the export of the same and emerg-ing commercial farming systems. Currently, this systems cross problems such as lack of technical modernization and infectious diseases that reduce the population of guinea pigs on farms sharply declining revenues. One of these diseases has been called Salmo-nellosis, although not yet published files exist that demonstrate to Salmonella bacteria to cause it. This study aimed to determine the presence of Salmonella bacteria in guinea pigs with signs of Sal-monellosis. Samples of intestines, spleen, lungs and liver of 14 guinea pigs died with signs of Salmonellosis were taken; the de-termination was performed by enrichment broth selenite samples, followed by a SS agar selective isolation and PCR confirmation of invA and pilA genes. 11 strains not belonging to the genus Salmo-nella were obtained. Therefore, although the prevalence of Salmo-nella in samples was of 78.57% we cannot conclude that this is the causal agent of the disease, we have to make inoculation experi-ments in healthy guinea pigs to test this hyphotesis

Keywords: Salmonella, Cavia porcellus.

INTRODUCCIóN

En restos arqueológicos de la cultura Paracas en la región de Ica – Perú se han hallado evidencias de abundantes excretas pertenecientes a la especie Cavia porcellus (Moreno A, 1989), hoy conocido como Cuy en los países andinos, o como Guinea pig en Estados Unidos; estos hallazgos demues-tran que desde esos tiempos el cuy ha sido domesticado muy probable-mente para consumo humano, actualmente el Perú presenta la mayor po-blación de cuyes domesticados en el mundo llegando a aproximadamente 23 240 846 animales (Chauca L, 1997).

El cuy es una importante fuente proteica para los campesinos del Perú, quienes los crían en sistemas familiares para su consumo, sin embargo en los últimos años ha surgido a partir de estos sistemas familiares, los sistemas comerciales de crianza. Estos sistemas de crianza además de sa-


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tisfacer las demandas de la población cercana producen suficientes cuyes para su comercialización en diferentes regiones del país, llegando incluso a la exportación de la carne de cuy que en los últimos años se viene incre-mentando de manera importante (MINAG, 2014).

Los sistemas comerciales de crianza de cuyes atraviesan algunos proble-mas entre los que destacan dos: 1) La falta de tecnificación que en muchos casos evita que la producción de cuyes alcance su máxima eficiencia po-sible y 2) Las enfermedades infecciosas que al aparecer llegan a diezmar una parte importante de la población de cuyes en el criadero restando cuantiosos ingresos.

Aunque varios autores señalan que uno de los agentes infecciosos de ma-yor importancia en la crianza de cuyes es Salmonella, aún no hay estudios publicados que lo demuestren como agente causal de la enfermedad que produce hasta el 95% de las muertes de la morbilidad general en cuyes (Leguía P, 1993).

Los signos más comunes que produce dicha enfermedad son: parálisis de patas posteriores, pelo erizado, debilidad general y delgadez. A nivel de órganos es común encontrar pústulas blancas en pulmones e hígado así como hepatomegalia.

El presente trabajo tiene como objetivo aislar e identificar cepas de Sal-monella enterica a partir de cuyes con signos de Salmonelosis como pri-mer paso para la identificación del agente causal.


Obtención de muestras de cuyes: Los cuyes recientemente fallecidos con signos de Salmonelosis fueron obtenidos del criadero del Sr. Eliazar ubicado en el centro poblado Pica-piedra en el distrito de Pachacamác – Lima – Perú.

Los cuyes fueron trasladados asépticamente en coolers refrigerados a 4°C hasta el Laboratorio de Microbiología de la Facultad de Ciencias Biológi-cas de la Universidad Ricardo Palma.

Una vez en el laboratorio los cuyes fueron disectados en condiciones es-tériles, separando el bazo, hígado, pulmón e intestino.

Aislamiento presuntivo de cepas de Salmonella enterica:Las muestras de órganos fueron cortados en trozos de aproximadamente


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1cm2 y fueron colocados en 3ml de caldo Selenito durante 24 horas a 37°C, al cabo de este tiempo se tomó una asada de los caldos y se estrío sobre la superficie de placas con medio SS, los cuales fueron incubados por 24 horas a 37°C. Al cabo de este tiempo, las colonias que presentaron características culturales de Salmonella (Circulares incoloras con centro negro en medio ligeramente amarillo) fueron reaisladas en placas de SS e incubadas de la misma forma. Finalmente las colonias aisladas fueron sembradas en 3 ml de caldo nutritivo incubados por una noche a 37°C y guardados a -20°C en glicerol al 15%.

Identificación Molecular de Salmonella enterica:

Las cepas fueron reactivadas en medio SS por 24 horas a 37°C. Se toma-ron 3 colonias y se colocaron en eppendorfs con 50ul de agua destilada estéril y fueron calentadas a 90°C por 5 minutos.

Al cabo de este tiempo se centrifugaron las muestras a 10 000 rpm por 3 minutos y se tomó como muestra de ADN el sobrenadante.

Para la identificación se utilizaron dos pares de primers: F_invA TCA TCG CAC CGT CAA AGG AAC C 3´, R_invA 5´ GTG AAA TTA TCG CCA CGT TCG GGC AA 3´ y F_pilA 5´ ATG GAA AAA CAA CGC GGT TTC 3´, R_pilA 5´ TTA GTT GGC GTC AAA ACG GAA G 3´; los cuales amplifican un fragmento del gen invA y un el gen completo de pilA.

Se realizó un PCR múltiple para los dos genes estando la reacción com-puesta por los siguientes reactivos: 1x Taq buffer (NH4)2SO4, dNTP 0.2mM, 0.2uM Primers, 0.05u/ul Taq DNA polimerasa, 3mM MgCl2 y 5ul de muestra de ADN en un volumen final de 25ul.

El programa de PCR fue el siguiente: Pre-PCR 94°C por 5´, 35 ciclos de 94°C por 45´´, 49°C por 45´´, 72°C por 1´ y finalmente un post-PCR a 72°C por 10´.

Los resultados del PCR fueron analizados en geles de agarosa al 1%, resueltos en buffer TAE a 100 voltios por 40 minutos y teñidos por 15 minutos en solución de Bromuro de Etidio.

Se tomaron fotografías y las imágenes fueron analizadas utilizando el programa Imagen.


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La presencia de dos bandas una de 438pb (pilA) y otra de 285pb (invA) señalaban como Salmonella enterica a la cepa en estudio.

RESULTADOS

Aislamiento presuntivo de cepas de Salmonella enterica:

Se analizaron 13 cuyes, 12 con aproximadamente 6 horas de fallecidos y 1 fallecido 1 hora antes de la disección.

Se observaron 5 tipos de colonias con diferentes características culturales resumidas en la Tabla 1

Se aisló un total de 18 cepas que presentaban característi-cas culturales de Salmonella enterica; otras 4 cepas con diferentes características fueron también aisladas y preservadas.

Del total de 22 cepas 7 fue-ron encontradas en el Bazo, 5 en Intestino, 4 en el Pul-món y 6 en el Hígado. Los datos finales del Cepario fi-nal obtenido se resumen en la Tabla 2.

Tabla 1 Características culturales de las di-ferentes tipos de colonias encontradas

Tabla 2. Resumen del Cepario preservado obtenido tras los aislamientos.


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Identificación Molecular de Salmonella enterica:

Se realizó el PCR múltiple a las 22 cepas obtenidas; de las 18 que presen-taban características culturales de Salmonella, 11 dieron positivo a los dos genes, las 7 restantes y las 4 que no presentaban características culturales de Salmonella dieron negativo para ambos genes. (Figura 1)

Figura 1. Resultados de la electroforéis del PCR múltiple (invA(258pb) y pilA(438pb)) de las 22 cepas preservadas obtenidas.

DISCUSIóN

De los 14 cuyes analizados, a partir de 11 se pudo aislar una cepa de Sal-monella enterica de los órganos en estudio, esto representa que el 78.57% de la morbilidad general del criadero de cuyes estaría infectado por este agente, Leguia P (1993) señala que hasta el 95% de las muertes de la morbilidad general estaría ocasionada por esta bacteria. De 7 cuyes se obtuvieron cepas que aunque presentaban características culturales de Salmonella no dieron positivo a los análisis genéticos del gen invA, indi-cando que no pertenecen a la especie Salmonella enterica; para determi-nar si pertenecían a la especie Salmonella bongori, especie de Salmonella que no presenta la isla de patogenicidad 2 (SPI-2) en la cual se encuentra el gen invA (Chan K et al, 2002), se utilizó la amplificación del gen pilA dando también resultados negativos lo que confirmó que estas cepas no pertenecían al género Salmonella. Se ha demostrado en varios estudios que la especificidad del medio SS para determinar colonias de Salmonella esta entre 17% y 55% después de un enriquecimiento en Selenito (Ruiz J et al. 1995, Maddocks S et al. 2002), en este trabajo la especificidad del medio SS fue de 61.11%. Finalmente ninguna de las cepas que presenta-


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ban características culturales diferentes a la de Salmonella dio positivo a los genes, demostrando un buen nivel de especificidad del método utili-zando el gen invA como lo describe Rahn K et al (1992), para el caso del gen pilA, a nuestro conocimiento este es el primer reporte en el que se utiliza este gen como herramienta para determinar el género Salmonella y la primera vez que se propone un PCR múltiple para discriminar entre la presencia de las dos especies de Salmonella, S. enterica y S. bongori. CONCLUSIONES

Nuestros resultados muestran que los cuyes con signos de salmonelosis (parálisis de patas posteriores, pelo erizado, debilidad general y delgadez) presentan un porcentaje elevado de presencia de Salmonella (78.57%); sin embargo también se han encontrado cepas bacterias no pertenecientes al género Salmonella, por lo cual no podemos concluir que el agente cau-sal de los mencionados signos es Salmonella. Es necesario continuar los estudios para determinar el agente causal de esta enfermedad.

AGRADECIMIENTOS

Agradecemos al Departamento de Investigación de la Universidad Ricar-do Palma por el apoyo financiero para el desarrollo de este trabajo, ade-más a la empresa ALBATER S.R.L. por los contactos con los criaderos de cuyes y al Sr. Eliazar por su amabilidad al permitirnos entrar en sus instalaciones de crianza y donarnos las muestras.


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1. Chan K, Baker S, Kim C, Detweiler C, Dougan G, Falkow S. 2002. Genomic Comparison of Salmonella enterica Serovars and Salmo-nella bongori By use of an S. enterica Serovar Typhimurium DNA Microarray.

2. Chauca L. 1997. Producción de Cuyes (Cavia porcellus). Estudios FAO Producción y Sanidad Animal. Citado el 16/09/15. Disponible en: http://www.fao.org/docrep/w6562s/w6562s00.HTM

3. Leguía P. 1993. Enfermedades infecciosas y Parasitarias en Cuyes. Primer Curso Regional de Reproducción en Cuyes. La Molina – Perú.

4. Maddocks S, Olma T, Chen S. 2002. Comparison of CHROMagar Salmonella Medium and Xylose-Lysine-Desoxycholate and Salmo-nella-Shigella Agars for Isolation of Salmonella Strains from Stool Samples. Journal of Clinical Microbiology. 2999-3003.M

5. MINAG 2014. Sector Agrario: Cuyes. Departamento de Agricultura. Citado el 16/09/15. Disponible en: http://www.minag.gob.pe/portal/sector-agrario/pecuaria/situacion-de-las-actividades-de-crianza-y-produccion/cuyes?limitstart=0

6. Moreno A. 1989. Producción de Cuyes. Universidad Nacional Agra-ria La Molina. Departamento de Producción Animal. Lima- Perú. 132pág.

7. Rahn K, De Grandis S, Clarke R, McEwen S, Galán J, Ginocchio C, Curtiss R, Gyles C. 1992. Amplification of an invA gene sequence of Salmonella typhimurium by polymerase chain reaction as a specific method of detection of Salmonella. Molecular and Cellular Probes. 6: 271-279.

8. Ruiz J, Nuñez M, Díaz J, Lorente I, Pérez J, Gómez J. 1996. Compa-rison of Five Plating Media for Isolation of Salmonella Species from Human Stools. Journal of Clinical Microbiology. 686-688.


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CAMBIO CLIMáTICO Y HUELLA ECOLóGICA

Flor de María Madrid de Mejía1

La huella ecológica mide las exigen-cias que la humanidad impone sobre la naturaleza.

RESUMEN

La huella ecológica es un índice de sostenibilidad, con ella podemos identificar los impactos ambientales más significativos y evaluar rápidamente el impacto global de individuos, comunidades, ecosistemas o naciones. Constituye un elemento en el sistema de gestión, es una herramienta de reflexión y enseñanza que ha probado ser útil en aulas de clase, evaluación de proyectos entre otros. Conocer el déficit ecológico de nuestras instituciones nos ayudará a proponer alternativas de solución para poder alcanzar la sustentabilidad

Palabras Claves: Huella Ecológica, Sustentabilidad.

ABSTRACT

The ecological footprint is a sustainability index, with it we can identify the most significant environmental impacts and quickly assess the overall impact of individuals, communities, ecosystems or nations. It is an element management system is a tool for reflection and learning that has proven useful in classrooms, project evaluation among others. Knowing the ecological deficit of our institutions will help us to propose alternatives solutions to achieve sustainability

Keywords: Ecological Footprint, Sustainability

1 Facultad de Ciencias Biológicas – Instituto de Recursos Naturales y Ecología, Universidad Ricardo Palma


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A final de cada año se celebra una conferencia de las partes (COP), en la que ministros y delegados de diferentes países tratan de llegar a un acuerdo para progresar en la lucha frente al Calentamiento Global. La COP 20 fue Latinoamericana y el Perú fue sede de esta conferencia tan importante de la ONU sobre Cambio Climático, es el tercer país de América Latina en albergar la COP, luego de Buenos Aires - Argentina COP4 y COP10 y Cancún - México COP 16 antes de la reunión crucial de París en diciembre del 2015.

Para la contabilidad mundial del carbono, el mundo es un solo país, las emisiones de gases de efecto invernadero se mezclan libremente en la atmósfera. Para efectos del Cambio climático da lo mismo que una tonelada de CO2 provenga de un automóvil o de la perdida de sumideros de carbono en los bosques tropicales. Si bien cada tonelada de CO2 tiene el mismo peso, la contabilidad global revela grandes variaciones en su procedencia verificadas por la huella ecológica que dejan las emisiones de CO2 y la diferencia en la profundidad de dichas huellas.

La Huella Ecológica actual de la tierra sobrepasa en un 33% su capacidad regenerativa. Es decir, hoy consumimos en un año lo que el planeta puede renovar de modo sostenible en dieciséis meses.

La biocapacidad del planeta es de 1,8 Ha/persona. Las naciones desarrolladas, pese a sus avances tecnológicos, tienen huellas que exceden la capacidad del planeta. De acuerdo al mapa donde se muestra la huella ecológica producida por cada país del mundo, Estados Unidos es el emisor más grande de CO2, por ejemplo, la huella per cápita de EE.UU. es de 9,6 Ha. Solo entre los 5 primeros países (Estados Unidos, Federación Rusa, China, India y Japón) se produce la mitad de la contaminación que produce el mundo. En conjunto los países de ingresos bajos tienen una tercera parte de la población mundial que representa el 7% de las emisiones de CO2.

El proyecto sobre Huella ecológica, nació en la Universidad de British Columbia, Canadá, y sus creadores fueron Mathis Wackernagel y William Rees. Quienes definieron La Huella Ecológica, como: “El área de territorio ecológicamente productivo (cultivos, pastos, bosques o ecosistemas acuáticos) necesaria para producir los recursos utilizados y para asimilar los residuos producidos por una población definida con un nivel de vida específico indefinidamente, donde sea que se encuentre esta área”


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Esta teoría fue formulada en 1996 en la School for Community and Regional Planning (Escuela para la planificación comunitaria y regional) de la Universidad de la Columbia Británica. Se encarga de registrar el consumo en diferentes categorías (cultivos, pastos, bosques, mar, terreno construido y áreas de absorción de CO2) y transformarlo en la superficie biológica productiva apropiada a través de índices de productividad. Para hallar el resultado se acuñó el concepto de “huella individual” para cada recurso. Así, el área apropiada per cápita para la producción de cada artículo de consumo es igual al consumo medio anual de ese artículo dividido entre su productividad media o rendimiento.

INDICADOR AMBIENTAL

La huella ecológica es un indicador ambiental de carácter integrador del impacto que ejerce una determinada comunidad humana, país, región o ciudad sobre su entorno, es una forma de medir cuanto utiliza el ser humano de la naturaleza para satisfacer sus necesidades y sus estilos de vida, es una medida de superficie que se suele expresar en hectáreas globales per capita al año ha/cap/año (hectáreas/ capacidad de carga/ año) si realizamos el cálculo para un habitante, o bien, en hectáreas si el cálculo se refiere al conjunto de la comunidad estudiada.

La metodología de cálculo de este indicador ambiental tiene que valorar necesariamente los recursos consumidos y los residuos generados por una población determinada con un modo de vida específico en un área concreta.

La Huella Ecológica es un indicador de sostenibilidad que responde a la pregunta de: Cuanto de los recursos de la tierra requieres para llevar a cabo tu vida? Es decir el impacto que tiene nuestro estilo de vida sobre el planeta

En el cálculo de la huella ecológica, se contabiliza el consumo de la población en distintas categorías: Cultivos, pastos, bosques, mar productivo, terreno construido, área de absorción de CO2 que es la superficie de bosque necesaria para la absorción de la emisión de CO2 debida al consumo de combustibles fósiles para la producción de energía


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La huella ecológica individual para cada una de las seis categorías se calcula mediante la fórmula:

Hi = ci = Consumo medio anual del articulo i (Kg/cap)

Ri Rendimiento medio del articulo i ( Kg/Ha)

La huella ecológica per capita es la suma de las huellas ecológicas individuales de cada recurso.

he = ∑ hi

La huella ecológica global de una región o un país es la suma de la huella ecológica de sus habitantes.

HG = he x nº de habitantes

La huella ecológica de la humanidad excede ya en 33% la biocapacidad de renovación del planeta , por ello, se debe hacer propuestas de políticas que orienten a nuestra comunidad hacia una mayor eficiencia y reducción en el consumo de energía y promover el uso de energías alternativas y renovables, impulsar, el desarrollo de las ciudades sostenibles, promover que los arquitectos orienten sus trabajos y a sus clientes hacia el diseño de oficinas o viviendas que por el propio diseño ahorren energía, ello es la arquitectura bioclimática, es lograr la construcción de edificios y ciudades que produzcan energía en lugar de consumirla, que purifiquen el aire en lugar de contaminarlo y que reúsen los materiales utilizados, con ello reduciremos las emisiones, obtendremos beneficios económicos por el ahorro y reduciremos el déficit energético de nuestro país.

Mathis Wackernagel, Director Ejecutivo de Global Footprint Network, explicó que en el caso del Perú, se tiene dos veces la capacidad de recursos de los que se utiliza, pero que sin embargo, Lima tiene déficit pues gasta tres veces más de lo que tiene.

En el Perú, la Huella Ecológica, arroja un promedio por persona de las ciudades, igual a 1,47 Ha/hab/año. Si consideramos el suelo productivo disponible en el Perú, esta cifra nos podría hacer pensar que contamos con un superávit ecológico ya que disponemos de mucho suelo para nuestro


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desarrollo, o de mucho bosque para que reciba nuestras emisiones de CO2, pero si analizamos la huella ecológica desde el punto de vista de las ciudades, asumiendo que el área considerada como construida representa a las ciudades, entonces tendríamos un déficit ecológico.

En el caso de los países con ingresos medio el promedio de la Huella ecológica es de 1.9 hectáreas. Esta huella ecológica de más de un millón y medio de hectáreas es lo que debemos asumir anualmente por el consumo de combustibles derivados del petróleo y que va en aumento con el aumento del parque automotor y sus emisiones.

El Perú pertenece a ese grupo pero su consumo es de 1.4 hectáreas por persona. El asunto es más interesante si se repara en que la biocapacidad de nuestro territorio es de 3.8 hectáreas por persona. Es decir, estamos entre quienes no son deficitarios y, más aún, gozamos de una importante “reserva”.

La Huella ecológica indica que 0.09 hectáreas de bosque per cápita son utilizadas en el Perú, mientras que la biocapacidad del país es de 2.45 hectáreas. Se aprovechan 0.12 hectáreas de recursos pesqueros por persona, siendo su disponibilidad es más del triple, 0.39.

CAPTURA DE CARBONO EN LOS BOSQUES

Para el cálculo de la Huella Ecológica el costo energético lo podemos expresar en las hectáreas de bosque necesarias para absorber el CO2 generado por las emisiones atmosféricas en el consumo de energía.

La capacidad de un bosque de actuar como sumidero de carbono depende de diversos aspectos, tales como el tipo de bosque, si es primario o secundario, si ha sido manejado, las especies que lo habitan, éstos y otros factores van a determinar cuánto CO2 puede capturar el bosque por hectárea y fijar el carbono en el proceso de su desarrollo. Por ello, para calcular la cantidad de CO2 que puede absorber un determinado bosque, se debe realizar un estudio específico y profundo sobre sus características y así estimar su capacidad de absorción. Para el cálculo de la fijación de carbono a partir de la captura de CO2 atmosférico es importante considerar que para fijar 1 tonelada de carbono (tc) se deben absorber 3,7 toneladas de dióxido de carbono (tCO2), (1tc=3,7 tCO2) considerando que un bosque en promedio absorbe 10 tCO2 /año y un árbol captura 1,5 t de CO2 durante toda su vida.


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EL COSTO ENERGéTICO

Para la producción de los bienes y servicios que utilizamos se consume energía, y dicho consumo tiene un costo en el uso de los recursos naturales y en los impactos ambientales. Uno de los mayores costos por impacto al ambiente son las emisiones de CO2, que es el principal gas de efecto invernadero y que su elevada producción contribuye al calentamiento global y el consecuente cambio climático. Por ello que el costo energético muchas veces se calcula en emisiones de CO2 y se consideran también los sumideros de carbono para absorber el carbono de dichas emisiones.

Como reducir nuestra huella ecológica

• Ahorrar agua• Apostar por energías renovables• Consumir alimentos de producción local• Participar en campañas de sensibilización• Utilizar focos ahorradores de bajo consumo• Evitar los productos con demasiado embalaje• Sembrar una determinada cantidad de árboles• Caminar, hacer uso de bicicleta o transporte publico• Reducir, Reusar y Reciclar nuestra basura en este orden de

prioridad• Proponer a los políticos la reducción de emisiones de CO2,

utilizando energías renovables

Reflexiones sobre la huella ecológica

• Potente herramienta pedagógica para la sensibilización. • Permite modelar cambios de hábitos y cambios tecnológicos y

ver su influencia.• Visualiza la dependencia de una población para mantener un

determinado nivel de consumo• Identifica en un solo numero el impacto que provoca una

población sobre un ecosistema• Refleja la injusticia social en el uso de los recursos del planeta

según los diferentes estilos de vida.

La huella ecológica muestra que existe una relación directa entre los hábitos, estilos de vida y los problemas medioambientales. El cálculo de la Huella ecológica nos ayuda a darnos cuenta de la magnitud del daño


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que estamos causando al planeta y visualizar el impacto generado por cada individuo. Para reducir la huella ecológica es imprescindible que el mundo desarrollado comience a cambiar sus hábitos de consumo y nosotros no profundicemos nuestra huella.

La motivación por emprender medidas urgentes de mitigación y adaptación, nace de la preocupación por el bienestar de las generaciones futuras.

Ahora que está en vigencia el Protocolo de Kyoto, el cual obliga a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, conocer el impacto del consumo de energía en el Cambio climático, ayuda a que los gobiernos puedan programar políticas que contribuyan a cumplir los compromisos adquiridos y así evitar un Cambio Climático peligroso, proyectando la adaptación al mismo.


1. FAO, Proyectos Forestales de Fijación de Carbono, www.fao.org/documents/show_cdr.asp?url_file=/docrep/006/j2053s/j2053s09

2. Hails, C; Loh, J ; Godfinger, S. 2006 Living Planet report. WWF. USA

3. Huella ecológica y sostenibilidad www.cfnavarra.es/medioambiente/agenda/Huella/EcoSos.htm

4. Klein, N. 2014 *Esto lo cambia todo. Capitalismo vs el Clima* Allen Lane, London

5. López Álvarez N. 2009. Metodología para el Cálculo de la huella ecológica en universidades. Universidad de Santiago de Compostela. Oficina de Desarrollo Sostenible

6. Miranda, L. 2008 Construyendo ciudades para la vida: aportes a la construcción sostenible en el Perú. Ciudades para la vida.

7. Peña. Juan 2009 El Poder ecológico de las naciones: la biodiversidad de la Tierra como un nuevo marco para la cooperación internacional

8. PNUD Informe sobre Desarrollo Humano 2007 – 2008. La lucha contra el Cambio Climático: Solidaridad frente a un mundo dividido

9. Wackernagel, M.; Rees, W. 2001 Nuestra huella ecológica: Reduciendo el impacto humano sobre la tierra. Ed, LOM. Santiago de Chile


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10. www.Redefining Progress.org, 2008

11. www.tierramerica.org/consumidor/huella.shtml

12. www.footprintnetwork.org/en/index.php/GFN/page/africa


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BlastoCYstis Hominis BRUMPT, 1912 (PROTISTA: BLASTOCYSTIDAE) PROTOZOO EN EL TRACTO

DIGESTIVO DE LOS SERES HUMANOS

Menandro S. Ortiz1

SUMARIO

Blastocystis hominis es un protozoo, organismo unicelular que se halla en el tracto digestivo del ser humano, particularmente en el intestino grueso. Es polimórfica, pero en la literatura existen dis-crepancias acerca de las formas que presenta, incluyendo la exis-tencia de la forma quística. De igual manera existen discrepancias acerca del poder patógeno que posee. Es anaeróbico y al parecer podría producir malestares, sobre todo cuando existe inmunocom-petencia y usualmente en hombres homosexuales y con VIH.

Palabras claves: Blastocystis, protozoo, patógeno, comensal.

SUMMARY

Blastocystis hominis is a protozoan unicellular organism that is found in the human digestive tract, typically in the large intestine. In literature, discrepancies exist with regards to the various forms (including the occurrence of the cystic form), as well as in the information pertaining to it’s pathogenicity. Blastocystis hominis is anaerobic and appears to produce discomfort, especially when immunocompetence is present and usually in HIV infected men.

Keywords: Blastocystis, protozoa, pathogen, commensal organ-ism

1 Facultad de Medicina Humana y Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Ricardo Palma, Av. Benavides 5440, Surco. E-mail: [email protected]


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INTRODUCCIóN

El medio que nos rodea o donde transitemos, la biodiversidad siempre estará presente representada por poblaciones de especies propias de un lugar determinado o cosmopolitas; y que, pueden ser benéficas o tener un comportamiento de agresión, particularmente a la salud humana. Des-de este último punto de vista, es posible encontrar especies que alteren en diferente grado de magnitud la salud del ser humano; ya de manera directa o con seres vivos que se comportan como intermediarios.

En esta oportunidad se trata de la presencia de Blastocystis hominis, una especie de protozoo que habita en el intestino grueso del ser humano, por ende anaeróbico. Se presenta los resultados y/u opiniones de diferentes investigadores acerca del polimorfismo y comportamiento de esta espe-cie, infiriendo que es preciso trabajos más específicos a fin de comprender finalmente el status quo de esta especie. Es posible encontrarlo también en algunos animales (Apt, 2013).

SOBRE EL ROL QUE DESEMPEÑA BlastoCYstis Hominis

Se trata de una especie que pertenece al Reino Protista. Algunos auto-res lo ubican desde el punto de vista sistemático (de clasificación) en el Reino Chromista, considerándolo como un reino independiente. El grupo en cuestión incluye un buen número de especies de algas; por ello, dife-rentes autores, entre ellos Salinas & Vildozola (2007) señalan que existe controversia en cuanto a su posición sistemática, morfológica así como también en cuanto a su patogenicidad.

Zierdt et al. (1967) precisaron su ubicación sistemática como pertene-ciente a los Protozoa, asignándolo como patógeno primario. Se trata de una especie que se halla con mayor frecuencia en las heces de personas sintomáticas y asintomáticas. De manera similar se expresan Noureldin et al. (1999), como también Uribarren (2014), indicando además que es anaeróbica, polimórfica y de distribución cosmopolita, siendo su preva-lencia entre el 30 y 60 % en países en desarrollo. Salinas & Vildozola (2007) refieren que además de ser anaeróbica, es sensible al oxígeno. Zer-pa & Terashima (2000) lo tratan dentro del ámbito de la amebiosis, sin distinguir el polimorfismo que le atribuyen otros autores.

Esta especie fue descrita por Alexieffer en 1911, tratándola como si fuera un hongo y denominándola en aquella ocasión como Blastocystis entere-


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cola, tal como lo señala Zierdt (1991). Brumpt (1912) tratándola como especie válida, la denominó finalmente como Blastocystis hominis. A ello se agrega el trabajo de Nakamura et al. (1996), quienes descartaron que esta especie sea un hongo. Para mayor información Salinas & Vildozola (2007) señalan que es un organismo unicelular y anaeróbico que habita el tracto gastrointestinal. Denegri (1999) afirma, tal como lo expresan otros autores que se trata de un protozoo de controvertido poder patógeno que habita en el intestino del hombre y de otros animales, sin señalar la parte del intestino en el que se ubica. Adicionan que son células esféricas de tamaño variable, entre 4 a 15 µ, multinucleadas y confirma que son anaeróbicas estrictas. Stenzel & Borehanm (1996) indican que presentan mitocondrias, aparato de Golgi, retículo endoplasmático liso y rugoso; y que su reproducción es por fisión binaria, desarrollándose en cultivos bajo condiciones anaeróbicas. Apt (2013) resalta que Blastocystis hominis es un protozoo de patología controvertida. Agrega que a la fecha está en duda su papel patógeno.

Su comportamiento en el tracto digestivo, de acuerdo a lo señalado por diferentes autores es controversial. Grosman et al. (1992) le atribuyeron un comportamiento comensal. Posteriormente señalaron su capacidad pa-rasitaria, tal como lo refieren Giacometti et al. (2003) y Barahona et al. (2003). Salinas & Vildozola (2007) señalan que las infecciones fueron diagnosticadas reconociendo la forma vacuolar de Blastocystis hominis en materia fecal, pudiendo ser ignoradas la presencia de otras formas del organismo. La forma vacuolada es la usualmente más usada para utilizar-la para el diagnóstico. Existe gran debate sobre su rol patogénico; por lo que hay trabajos que le otorgan tal actividad, en cambio otros estudios no le asignan tal rol de patogenicidad (Senay & Macpherson, 1990; Miller & Minshew, 1988). Sin embargo, Córdova et al. (2009) señalan que Blas-tocystis hominis, algunas veces se comporta como parásito emergente, oportunista; que puede causar síntomas en gran número de personas.

Uribarren (2014) señala que se ubica en el colon. Además de acuerdo a procedimientos médicos, se ha establecido que no invade la mucosa del colon en seres humanos; dejando establecido que ello depende de la capacidad inmunológica del paciente (Caravelli et al. 1991). Apt (2013) es de la misma opinión, remarcando que no invade la mucosa intestinal.

Devera et al. (2000) manifiestan que Blastocystis hominis puede ser res-ponsable de un cuadro patológico, siempre y cuando se cumplan las si-


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guientes condiciones: que se presente en un gran número en muestras fecales, que existan formas vacuolares grandes, ausencia de otras posibles causas y naturalmente la desaparición de los síntomas posterior al trata-miento específico.

Stenzel & Boreham (1986) sugieren que la transmisión de Blastocystis hominis se produce a través de la vía fecal – oral, sin descartar el meca-nismo de transmisión por la asociación de alimentos contaminados con excretas, tal como lo reiteran Caravelli & Scaglioni (1989). Uribarren (2014) también hace referencia sobre la forma de transmisión, señalando a la vez que existe gran cantidad de literatura contradictoria sobre la pa-togenicidad. Finaliza señalando que Blastocystis hominis se le ha relacio-nado con el síndrome de colon irritado, aunque señala también que faltan estudios clínicos confiables sobre este aspecto.

Teniendo como base lo establecido por Noureldin et al. (1999), al señalar que es una especie polimórfica, Uribarren (2014) agrega que han sido identificado 17 subtipos y que la especificidad del hospedero parece te-ner alguna relación con el subtipo. Sin embargo agrega que en relación a aspectos morfológicos, los tamaños y formas varían en relación a los hospederos. Concluye que se han caracterizado las siguientes formas: vacuolar, granular, ameboide y quística. De todas estas, continúa, que la forma vacuolar es la más frecuente en heces y la forma quística es la infectante. Así mismo deja entrever sobre la presencia de otras formas como la avacuolar y la multivacuolar. Al margen de lo anteriormente ex-presado, Salinas & Vildozola (2007) definen que solo existen nueve sub-tipos; haciendo ver que la forma granular es similar a la forma vacuolada y que al parecer se trata de ésta última forma con gránulos en la vacuola central. La forma ameboide es usualmente hallada en cultivos viejos o posterior a un tratamiento, según detalla Zierdt (1991). La forma quística presenta resistencia al medio externo, sin embargo no ha sido confirma-do experimentalmente (Stenzel y Borehanm, 1996). Por otro lado estos autores indican que la forma presente en el intestino humano parece ser una pequeña célula avacuolar, cuyas pequeñas vesículas presentes en el citoplasma tal vez se adhieren y consecuentemente la célula se presenta como forma multivacuolar. De la misma manera, indican finalmente que la forma quística se halla en materia fecal almacenada en heces frescas; por lo que infieren que esta forma se desarrolla a la salida del hospedero o por factores ambientales externos. Apt (2013) indica que existen las


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siguientes formas: vacuolar, multivacuolar, granular, ameboide y la quís-tica.

Denegri (1999) señala que la reproducción es mediante fisión binaria, endodiogenia y plasmotomía. Adiciona que presenta tres formas diferen-tes, que son la vacuolar, la granular y la ameboide. Señala además que no se han descrito formas quísticas, concepto contrario a lo que particu-larmente señala Uribarren (2014). Indica que la forma ameboide es una célula polimorfa con diversos tamaños, presenta pseudopodos y de acti-vidad fagocitica, predominante en cultivos, así como en muestras fecales. Adiciona que la forma granular presenta gran cantidad de mitocondrias, hecho que le otorga tal apariencia, coincidiendo de esta manera lo di-cho por Stenzel & Boreman (1996). Refiere que las formas ameboides y granular derivan de la forma vacuolada. La misma autora señala que no se ha reportado diferencias por sexo sobre esta especie, pero que si existe una mayor tasa de infección en hombres homosexuales. Apt (2013) re-fiere que posiblemente en pacientes inmunocomprometidos actúa como agente oportunista y puede presentar patogenicidad selectiva. Agrega que en la mayoría de los casos no es patógena, es decir actúa como comensal sin embargo, concluye que la mayor presencia de esta especie ocurre en los homosexuales, así como en pacientes con HIV; pero que aún en tales casos no origina patología.

CONCLUSIONES

Por todo lo visto, Blastocystis hominis es un protozoo que habita el tracto digestivo, con precisión en el intestino grueso. Los diversos autores que han tratado a esta especie señalan indefectiblemente la presencia del poli-formismo, pero algunos de ellos no se ponen de acuerdo cuales son estas; sin embargo se puede señalar que definitivamente predomina la forma vacuolar.

Sobre su presencia en poblaciones relativamente altas, que podría com-portarse como patógena, la refieren fundamentalmente para personas in-munodeficientes y hombres homosexuales e incluso con VIH. Aun así no hay consenso sobre el rol patogénico que desempeña Blastocystis hominis.


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RASGOS GEOLóGICOS DEL RÍO RIMáC, ABASTECIMIENO DE AGUA EN SU CONO DE DEYECCIóN

Pedro Hugo Tumialán De la Cruz1

RESUMEN

El rio Rímac es la confluencia de los ríos Yauliyaco y Río Blanco, cruza la Cordillera Occidental de los Andes Peruanos, con valle glaciar sobre los 4000 msnm, valle fluvial y fluvioaluvional a co-tas menores. Atraviesa rocas volcánicas del Paleógeno Neógeno y rocas intrusivas del Cretáceo superior. Tiene una geodinámica externa intensa con presencia de aluviones en las cotas de 2200 a 1800 msnm y este mismo fenómeno en los ríos y quebradas tribu-tarias. El cono de deyección del río Rímac tiene una extensión de 30 km paralela al litoral costero y 20 km hasta Vitarte, en su entor-no hay cerros con rocas sedimentarias compactas y volcánicas del Cretáceo inferior y medio, intrusivos del batolito de la costa del Cretáceo superior. Todos los cantos rodados del cono de deyección de Lima son rocas intrusivas y volcánicas. El río Rímac durante el Cuaternario ha variado su curso desde el sur, inicialmente en Chorrillos hacia el norte en Barranco, Miraflores y el cauce actual a 6 km al NE de la Punta. Es un acuífero abierto permeable que al-macena agua subterránea del río Rímac, el basamento del acuífero está sobre rocas más antiguas que el Cuaternario a una profundidad de 120 m de la superficie actual. Su napa freática ha descendido como 40 m por el exceso de bombeo del agua subterránea para consumo doméstico e industrial. Las aguas superficiales y subte-rráneas del río Rímac han recibido contaminación por el lavado de los relaves de las plantas metalúrgicas de las minas. Con la finali-dad de alimentar el agua subterránea del cono de deyección se han realizado aportes de agua al río Rímac de la laguna de Marcapo-macocha, del río Blanco con presa de tierra de Yuracmayo para el almacenamiento de agua y alimentar agua al río Rímac en época de verano. Proyectos adicionales podrían realizarse la captación de las agua de la laguna Huacracocha (entre Ticlio y Morococha) y desembalse de parte de la aguas del río Mantaro con túneles que atravesarían la parte alta de la Cordillera de los Andes.

1 Universidad Ricardo Palma, Av. A. Benavides 5440, Surco-Lima. E-mail: [email protected]


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LA COSTA PERUANA, ZONA DESéRTICA

El Perú está en la zona tropical, en la Costa deberíamos tener un clima llu-vioso con vegetación exuberante. Estas condiciones climáticas han cam-biado por efecto de la corriente fría de Humboldt que viene del Polo Sur y migra paralelo a la Costa Peruana hasta la Punta de Cabos en Piura, para proseguir su curso al oeste. Interviene además en este cambio climático el macizo rocoso de la Cordillera de los Andes, paralelo a la Costa Peruana, sus rumbos de sur a norte son NO, NNO, NS, NNE, es una barrera natural que dificulta la migración de los vientos cálidos de la Selva a la Costa. Además, por efecto del anticiclón del Pacífico de aires fríos ubicado a los 23°sur en el Océano Pacífico. Estas 3 condiciones naturales dan a la Costa un clima desértico con una aridez en su mayor extensión (Figura 1)

VALLES COSTEROS CON PRESENCIA Y AUSENCIA DE AGUA

En medio de esta aridez por la falta de agua hay zonas que reciben agua de la Cordillera Occidental de los Andes Peruanos. Son 50 valles que reciben dichas aguas (Figura 1) entre ellos está el valle del río Rímac en donde se ubica la ciudad de Lima.

Por el poco caudal de agua muchos valles reciben poca agua durante el año o no reciben agua durante todo el año.

Merece una explicación de estos valles que reciben poca agua o no reci-ben agua durante todo el año. Los valles áridos tienen agua subterránea debajo del nivel freático, con estudios geofísicos de resistividad eléctrica se detecta la profundidad del nivel freático, gracias al bombeo de pozos artesianos se obtiene agua subterránea para consumo humano y para el riego de sembríos por el método de riego por goteo.

En el valle Culebras en Huarmey-Lima en el Cuaternario antiguo hubo agua hasta la Costa, incluso con presencia de grandes bloques de rocas por los antiguos aluviones entre las cotas 1800 a 2200 msnm, en este sec-tor del valle pedregoso no hay amplia agricultura. A cota menor en este valle el terreno no es pedregoso y es propicio para la agricultura, riego por goteo con agua subterránea que se extrae por bombeo, se siembran incluso productos de exportación como los algarrobos.

Agua es vida, los valles secos necesitan de agua subterránea. A fin de asegurar la presencia de agua subterránea muchos agricultores han cons-truido en las partes altas de la cuenca fluvial en forma artesanal muchas


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presas de tierra de arcilla, con cantos angulosos y cantos rodados de 2 metros de altura los cuales se llenan de agua en la temporada de invierno. Estas múltiples presas almacenan agua hasta el tope en invierno, cuando cesan la lluvia en los meses de mayo a octubre las agua de las mini presas de tierra bajan en forma lenta por el suelo permeable del fondo del valle y alimentarán de agua subterránea a los pozos artesianos en la época de sequía en las partes bajas de los valles secos. Gracias a este sistema de irrigación estos valles desérticos tienen agricultura para consumo local y para exportación.

EL VALLE DE LIMA

DATOS HISTóRICOSCuando Francisco Pizarro llegó a Tumbes en 1532 para luego dirigir-se a Cajamarca, en su viaje posterior hacia el Cusco llegó al valle de Jau-ja, vio un valle muy extenso recorri-do por el río Mantaro de 45 km de largo y 12 km de ancho, de rumbo NW a SE, en su parte norte la laguna de Paca (Paredes, Jorge. 1992) y un clima agradable. Inicialmente todo ese extenso valle fue el valle de Jau-ja. En el diccionario Jauja significa ciudad de prosperidad y felicidad. Pizarro por las condiciones favora-bles fundó la capital del Virreinato del Perú en Jauja el 25 de abril de 1534.

Posteriormente le comunicaron a Francisco Pizarro la presencia de un extenso valle en donde desembocaba el río Rímac, en lengua nativa era el río Limac que significa río hablador por los ruidos que hace al transportar la piedras en forma de cantos rodados desde la Cordillera.

Francisco Pizarro recorrió el valle bastante extenso con un clima agrada-ble todo el año, sin lluvia, sin truenos, sin rayos, desde el punto de vista estratégico, cerca al mar para huir de cualquier amenaza. Por lo expuesto

Figura 1. Mapa Fisiográfico del Perú


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Francisco Pizarro fundó por segunda vez la Capital del Virreinato del Perú en Lima el 18 de enero de 1535, se hizo los trazos respectivos de la ciudad de Lima, siendo su primer alcalde Nicolás de Ribera (El Viejo) quien estuvo con Pizarro el día que lo asesinaron los almagristas. El río Limac inicialmente luego Rímac dio lugar al nombre de Lima, la capital del Virreinato del Perú.

GEOMORFOLOGÍA DEL CONO DE DEYECCIóN DEL RÍO RÍ-MAC

La ciudad de Lima se emplaza en el cono de deyección del río Rímac, al norte limita con el cono de deyección del río Chillón, al sur con las are-nas de la playa Conchán, arenas de Villa El Salvador, elevaciones de los cerros de las Casuarinas, los Álamos, Ate, Vitarte, al NE con los cerros de Comas, Independencia, La UNI, el Rímac, Cerro San Cristóbal, cerros de San Juan de Lurigancho.

En medio de este cono de deyección se tiene elevaciones aisladas como los cerros Lampa de oro, El Agustino, San Cosme, Los Pinos, El Morro Solar, tienen alturas hasta 200 m sobre la altura promedio de la ciudad de Lima, el Cerro san Cristóbal hasta 450 m sobre el suelo de Lima.

El cono de deyección del río Rímac donde se emplaza la ciudad de Lima tiene una extensión a lo largo del borde litoral de 30 km. desde el extremo SE de los Pantanos de Villa hasta el extremo norte de San Martín de Po-rres y 20 km. desde los acantilados de Miraflores hasta Vitarte. (Figura 2, Figura 3). Si Fuera de una extensión mucho mayor sería un delta, ejemplo el delta del Nilo donde se desarrolló la cultura Egipcia.

El cono de deyección del río Chillón es angosto, en su desembocadura están las rocas de las Formaciones Puente Inga y Puente de Piedra del Cretáceo inferior. Aguas subterráneas alimentadas por el río Chillón se mezclan con las aguas subterráneas alimentadas por el río Rímac.

El cono de deyección del río Lurín no se une con el cono de deyección del río Rímac. Entre ambos se tiene el suelo arenoso de la Playa Conchán, Lomo de Corvina, Villa El Salvador, los cerros de San Juan de Miraflores y Villa María El Triunfo (Figura 2, Fig. 3)


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Figura 2. Cono deyección del Rio Rimac

Figura 3. Cerros alrededor del cono deyección del Rio Rímac.

GEOLOGÍA DE LA CUENCA DEL RÍO RÍMAC Y DE SU CONO DE DEYECCIóN

El río Rímac se forma a 3400 msnm .por la confluencia del río Blanco con el río Yauliyaco. El río Yauliyaco nace el Ticlio a 5000 msnm de altura, el río Blanco es alimentado por los nevados Tatajaico a 5000 msnm de altu-ra. En su recorrido el río Rímac antes de llegar a Chosica recibe el aporte del río Santa Eulalia en su margen derecha.


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El río Rímac tiene una cuenca fluvial muy amplia, mucho mayor que las cuencas fluviales de los ríos Chillón y Lurín, la referida cuenca tiene escasa vegetación en sus flancos, lo cual favorece una mayor erosión de suelo ocasionado por las lluvias que van al lecho del río.

La edad del valle del río Rímac se estima en 1´000,000 de años. Todo río erosiona el fondo de su lecho, si consideramos la erosión producido por el río Rímac por año en 0.0001 metro en 1´000,000 de años se tendrá una erosión de 1000 metros, es decir 1 km de erosión. Luego, las grandes cumbres a ambos lados del río cuya alturas de 1000 metro sobre el lecho del río han sido formados por la erosión del río Rímac y todo el material de erosión fue depositado en el cono de deyección del río Rímac ya refe-rido donde se ubica la ciudad de Lima.

A lo largo del río Rímac y sus afluentes se tiene secciones transversales en forma de “U”, es decir secciones de valle glaciar sobre los 4000 msnm de altura, secciones transversales en forma de “V” o “trapecio invertido” a menor altura formando valles fluviales, valles aluviales, o valles fluvio-aluviales y secciones con paredes verticales formando cañones como el Cañón del Infiernillo o combinando paredes verticales y en forma de “V” como en Río Blanco.

Debemos mencionar la geodinámica externa del río Rímac, presencia de aluviones (huaycos), desprendimientos de rocas, deslizamientos, asenta-mientos, que afectan a las obras viales y a las poblaciones. En la gran cuenca del río Rímac en las zonas altas sobre los 2200 msnm de altura hasta los 4450 msnm podemos considerar como la zona “A” de lavado, las aguas lavan el suelo de los flancos de los valles y lo llevan al río, más la presencia de agua de lluvia, todo ese material es depositado a cota me-nor entre los 2200 a 1800 msnm de altura entre Tambo de Viso hasta Sur-co produciendo grandes destrozos en las poblaciones ubicados a lo largo de las terrazas fluviales, terrazas aluviales y terrazas fluvio-aluviales. Este mismo fenómeno se produce en los ríos tributarios del río Rímac como en el río Santa Eulalia, rio Huayco Loro, en las diferentes quebradas como en la quebrada Pedregal en Chosica y otros; a esta zona de destrucción por el aluvión lo consideramos como la zona “B”. A cota menor donde termina el aluvión en cada uno de esos ríos o quebradas se tiene la zona “C” solo de aguas turbias donde el agua lleva en suspensión arena, limo, arcilla. Por lo expuesto no tenemos aluviones en la parte baja del río Rí-mac, es decir en su Cono de deyección donde está la ciudad de Lima.


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El río Rímac recibe el lavado de los relaves de las minas explotadas o en explotación. Desde la parte alta a menor cota tenemos los relaves de las minas de Ticlio, Casapalca, Yauliyaco, Huampar, Colqui, Millotingo, Pacococha, Germania, El Barón, Coricancha, El Farallón, Perubar. Esta contaminación no solo será para las aguas superficiales del río Rímac sino también para las aguas subterráneas que se depositan en el cono de deyección del río Rímac.

Geológicamente el río Rímac y sus afluentes, río Santa Eulalia de la parte alta al cono de deyección han erosionado rocas sedimentarias de lutitas y volcánicos del Paleógeno–Neógeno con erosión de calizas del Cretáceo medio a superior y del Triásico–Jurásico ubicadas a la altura de los vol-cánicos por fallas que levantaron estos bloques de calizas. A menor cota desde Corcona, en Chosica, hasta Vitarte afloran intrusivos mayormente de composición intermedia del Cretáceo superior en una distancia de 30 km, más al oeste afloramiento de este intrusivo en los bordes del cono de deyección del río Rímac ya referido (Palacios, Oscar. Caldas, Julio. Vela, Churchil.1992)

En los bordes del cono de deyección del río Rímac sobre el cual está situada la ciudad de Lima afloran una serie de rocas volcánicas de la For-mación Casma del Cretáceo medio, rocas sedimentarias compactas de areniscas, lutitas, calizas de las Formaciones La Herradura, Marcavilca, Pamplona, Atocongo del Cretáceo inferior (Palacios, Oscar. Caldas, Julio. Vela, Churchil. 1992)

El cono de deyección del río Rímac en su borde oeste termina en un acan-tilado, a la altura de Chorrillos el acantilado tiene una altura 80 m, esta altura se mantiene hasta San Miguel, el cual desciende paulatinamente hacia la punta en el Callao cuya cota es nula. Esto significa que el borde original del cono de deyección del río Rímac se prolongó hacia el oeste en el mar por una distancia de 2000 metros, es decir, el borde llegaba a cota cero (0) similar a la Punta en el Callao que es parte del cono de deyección. La Punta no tiene acantilado por que posee una defensa natural de las olas marinas representada por la Isla San Lorenzo; donde no existe esta defensa se observa acantilado en el Cono de deyección. La edad del cono de deyección consideramos en 1´000,000 de años perteneciente al Cuater-nario Pleistoceno. El río Rímac durante este tiempo no ha tenido un curso fijo, dicho curso ha divagado desde Chorrllos. en la depresión que baja de


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la Escuela Militar de Chorrillos, a las depresiones en Barranco, quebrada Armendáris en Miraflores. En algunos sectores aledaños a la ribera actual del río Rímac se observa terrazas fluviales como la terraza fluvial en el puente Dueñas en la avenida Perú. Al estudiar los cantos rodados del río Rímac todos son rocas ígneas volcánicas mayormente de composición andesítica e intrusivas mayormente de composición félsica provenientes de la erosión producido por el río Rímac a las rocas de la Franja Volcánica Cenozoica y al Batolito de la Costa.

HIDROGEOLOGÍA DEL CONO DE DEYECCIóN DEL RÍO RÍMAC

Agua es vida, gracias al aporte de agua del río Rímac los 11 millones de habitantes de Lima pueden satisfacer sus necesidades de abastecimiento de agua. El río Rímac es una vena comparada con la extensión de su cono de deyección. Lo interesante es que esta vena de agua alimenta el agua subterránea a todo el suelo del referido cono de deyección. Lima ha incrementado su población con ubicación de viviendas en los bordes de los cerros de rocas intrusivas y rocas sedimentarias compactas de una edad más antiguas del Cuaternario, el conjunto de estas viviendas for-man una serie de asentamientos humanos los cuales se abastecen de agua por efecto de bombeo de aguas subterránea almacenadas en tanques de almacenamiento a mayor cota de los asentamientos humanos. Debemos considerar, lugares adicionales producidos por el afloramiento de aguas subterránea, una de ellas es la Laguna de La Molina, el cual en el pasado fue una cantera donde se extrajo materiales de construcción para las vi-viendas en la época Colonial y durante el siglo 19 de la era Republicana del Perú, su explotación se paralizó cuando la cantera llegó al nivel freá-tico de las aguas subterráneas alimentado por el río Rímac y su posterior urbanización actual; el otro lugar es los Pantanos de Villa, el agua dulce del referido pantano es alimentado por el agua subterránea de Lima el cual migra por fracturas y fallas en las rocas compactas ubicadas al NE de los Pantanos de Villa. El suelo del cono de deyección del río Rímac es un acuífero abierto, no es un acuífero confinado, el referido acuífero tiene agua desde el nivel freático hasta su basamento rocoso de rocas se-dimentarias compactas y rocas volcánicas del Cretáceo inferior a medio. El nivel freático es de mayor cota cerca al río Rímac, el lecho del río está a una profundidad de 10 m de la superficie de su terraza fluvial, a mayor distancia del río el nivel freático tiene menor altitud respecto al nivel del


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mar, es decir se halla a mayor profundidad de la superficie superior del cono de deyección llegando a profundidades de la superficie superior del cono de deyección de 70 m a 120 m. En 1951 en el acantilado frente a la playa de Agua dulce en Chorrillos a 10 m sobre el nivel del mar afloraba cortinas de manantiales de agua dulce correspondiente al agua subterrá-nea de Lima. En la actualidad no vemos esos chorros de agua en todo el acantilado del suelo del cono de deyección debido al exceso de bombeo en el área del cono de deyección, los cuales son almacenados en tanques de agua para consumo de la población. Actualmente vemos vestigios de la cota superior del nivel freático máximo del pasado en algunos bordes del acantilado donde no han sido cortados para extender el área de la Costa Verde, representado por la presencia de travertinos, transportados en el pasado por las aguas subterráneas que disolvieron partículas finas de carbonato de calcio (calcita) del suelo del Cono de deyección del río Rímac (suelo de Lima) y al aflorar en el acantilado depositaron traverti-nos (Figura 4), el borde superior del travertino está a 40 m sobre el nivel del mar, es decir a media altura del acantilado. Hoy vemos afloramiento del agua subterránea del río Rímac en varios puntos de la Costa Verde, dicho nivel freático ha bajado 40 m por el exceso de bombeo de las aguas subterráneas en la ciudad de Lima (cono de deyección del río Rímac), es decir en la Costa Verde y en el acantilado el agua subterránea del cono de deyección está al nivel del mar. El agua subterránea de Lima está sobre el agua subterránea marina salada, porque el agua subterránea del cono de deyección tiene menor peso específico respecto al peso específico del agua salada del mar.

Figura 4. Travertino en el alcantilado de la costa ver-de, formado por deposición de calcita por el afloramien-to de las antiguas aguas subterráneas de Lima.


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CAPTACIóN DE AGUA DE OTRAS FUENTES PARA INCRE-MENTAR EL CAUDAL DEL RÍO RÍMAC

SEDAPAL capta parte del caudal del río Rímac para procesarlos y dar agua purifi-cada a la población de Lima. Gran parte del caudal del río Rímac se va al mar. Otra gran parte de este caudal alimenta el agua subterránea del cono de deyección. Con mucha vi-sión se ha tratado de incre-mentar el caudal del río Rí-

mac con el trasvase por medio de túneles parte de las aguas de las lagunas de Marcapomacocha, dichas aguas alimentan al río Santa Eulalia que es tributario en la margen derecha del río Rímac. La presa de tierra de Yurac-mayo de 40 millones de metros cúbicos de capacidad ubicada en la mar-gen izquierda del río Rímac almacena agua del deshielo de los nevados Tatajaico en invierno y abastece agua por medio del río Blanco en verano al río Rímac.

Entre Ticlio y Morococha está la laguna Huacracocha a una altitud de 4560 msnm en la provincia de Yauli del departamento de Junín, es posible captar sus aguas para llevarlos al río Yauliyaco con un túnel de 3.5 km y un rumbo desde el borde SO de la laguna igual a S78°W para llevarlo al río Yauliyaco, con una pendiente negativa de 1 por mil, cuyas aguas saldrían entre Casapalca y Ticlio,

La otra posibilidad es captar parte de las aguas del río Mantaro antes de La Oroya, trazar un túnel de 45.4 km, un rumbo de S61°30´W, cota inicial de 3680 msnm, con una pendiente negativa de 1 por mil que saldría al río Yauliyaco a la altura de Chicla que al unirse con el río Blanco forman el río Rímac. Este segundo proyecto de desviar parte de las aguas del río Mantaro al río Rímac es un proyecto mencionado por el sabio Santiago Antúnez de Mayolo, sólo formuló el proyecto, no presentó estudios adi-cionales. Lógicamente habría que realizar una serie de estudios geológi-cos y geotécnicos de ambos proyectos el cual sería materia de un estudio especial.

Figura 5. Aguas de la Laguna Huacraco-cha al Río Yauliyaco


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Figura 6. Trasbase de agua de Rio Mantaro al Rio Yauliyaco.

Si observamos ambos proyectos, vemos una distancia mayor el trasvase del río Mantaro, un túnel de 45.4 km comparado con la captación de las aguas de la laguna Huacracocha con un túnel de 3.5 km. El proyecto del trasvase de parte de la aguas del río Huancabamba a la zona de Chiclayo se realizó con un túnel de 20 km de longitud, tomó muchas décadas para su ejecución y culminación, por lo tanto el proyecto del trasvase de parte de las aguas del río Mantaro sería muy remoto su ejecución. El proyecto de captación de las aguas de la laguna Huacracocha con un túnel de 3.5 km de longitud, es más factible su ejecución. Este proyecto inicialmente atravesarían suelos morrénicos del Cuaternario, rocas intrusivas dioríticas del Neógeno, Calizas de la Formación Pucará del Triásico-Jurásico, luti-tas de la Formación Casapalca del Cretáceo superior al Paleógeno inferior y suelo morrénico del Cuaternario. El suelo morrénico requiere mucho sostenimiento al inicio y al final del túnel, el intrusivo y la caliza son rocas estables en el túnel, las lutitas presentarán muchos problemas de sostenimiento en el túnel, el referido túnel atravesará muchas fallas con problemas de sostenimiento y drenaje de agua superficial por las fallas; todo esos aspectos requerirá un estudio geotécnico minucioso, materia de otro proyecto de investigación.


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AJUSTE DE CURVAS Y CORRELACIóN DE VARIABLES EN EL LABORATORIO DE FÍSICA

Moisés Segundo Sánchez Arteaga1

RESUMEN

En el presente trabajo se muestra que es posible obtener una corre-lación entre las variables que participan en los fenómenos físicos, partiendo del uso de las ecuaciones dimensionales, y tomando en cuenta datos experimentales se puede establecer que la linealiza-ción entre las variables, es la más adecuada, lo cual permite com-probar las relaciones de las variables en un experimento obtenidas por las leyes físicas y además calcular parámetros participantes en el fenómeno.

Palabras claves: Linealización de variables, correlación de datos, ajuste de curvas, experimentos de física.

SUMMARY

In the present work it shows that it is possible to obtain a correla-tion between the variables involved in physical phenomena, based on the use of dimensional equations, and taking into account ex-perimental data can be established that the linearization between variables, is the most appropriate, which lets you check the rela-tionships of the variables in an experiment obtained by physical laws and calculate besides parameters involved in the phenomenon.

Keywords: Physical model, simulation, physical laws, equation solving.

INTRODUCCIóN

En los experimentos realizados en las asignaturas de física así como tam-bién en las ciencias en general cuando se trata de encontrar una relación entre variables participantes en un fenómeno natural, el métodos científi-co nos conduce primeramente a analizar y encontrar las variables físicas que participan en los experimentos así como también obtener una expre-

1 Área Académica de Física. Facultad de Ingeniería. Universidad Ricardo Palma. [email protected]


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sión algebraica de la interdependencia de las variables. Esto se puede lograr inicialmente haciendo uso de las ecuaciones dimensionales.

Posteriormente se debe contar con información cuantitativa del experi-mento en la que se midan las variables participantes y se haga una tabla de datos con las unidades correspondientes, en la que se recomienda el uso del sistema internacional de unidades (S.I.).

Con la expresión resultante de las ecuaciones dimensionales y con los da-tos obtenidos en la realización del experimento, se debe llevar a cabo las gráficas correspondientes y tratar de linealizarlas afín de poder tener cer-teza de la correlación matemática entre las variables y utilizar la ecuación matemática de la recta para el cálculo de algunos constantes importantes características del fenómeno.

Por lo general las gráficas resultantes son curvas las cuales pueden tener diferentes formas de expresar la ecuación de correlación correspondiente, como por ejemplo expresión polinómica de diferentes grados (cuadráti-ca, cubica, etc.), exponencial, logarítmica, potencias entre otras. Desde el punto de vista estadístico, aquella que tuviese mayor coeficiente de de-terminación (R2), corresponderá a un mejor ajuste de curvas; sin embargo desde el punto de vista del análisis cualitativo del fenómeno, estas grafi-cas no nos permite analizar y comprender la presencia de las diferentes variables físicas presentes en el fenómeno y que estén de acuerdo con las ecuaciones provenientes de las leyes físicas.

Es por ello que se nos hace necesario identificar las gráficas de las varia-bles con las leyes de la física según nos resulte del análisis dimensional y buscar una relación lineal lo cual nos permitirá verificar la certeza de la formulación y por otro lado a través de la ecuación de la relación lineal con el uso del intercepto con el eje y de la pendiente de la ecuación lineal numérica podremos obtener numéricamente los valores de los diferentes parámetros participantes en el fenómeno.

En la presente publicación se presentan varios casos de experimentos de física en la cual con el uso inicial de ecuaciones dimensionales se esta-blecerá una correlación entre las variables del experimento y que luego de la linealización con los datos experimentales podremos corroborar la relación entre las cantidades físicas y cuantificar los diferentes paráme-tros participantes.


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MATERIAL Y MéTODOS

Se presentan varios casos típicos en el análisis de datos de experimentos realizados en la asignatura de física general.

1. Movimiento rectilíneo uniformemente variado (MRUV)

Al soltar cierto cuerpo desde el reposo por un plano inclinado, este des-ciende en forma acelerada por el plano, cambiando la posición en función de la aceleración y del tiempo. Es de interés conocer la relación entre sus cantidades posición, aceleración y tiempo.

Uso de ecuaciones dimensionales

Para obtener una relación entre las variables posición (x) en función de la aceleración (a) y el tiempo (t), planteamos la siguiente ecuación:

x = (a) p (t) q ------------------------- (1)

siendo [x] =L; [a] = LT-2 y [t] = T; reemplazando en la ec. (1), resulta la siguiente ecuación dimensional:

Obteniéndose de esta ecuación:

p = 1 y q-2 = 0 ó q = 2; reemplazando en la ec. (1) resulta la siguiente ecuación de correlación:

x= Ct2 ---------------------- (2)

siendo C una constante adimensional

Uso de datos experimentales

Mostramos los datos obtenidos en el experimento con un máximo de tres cifras significativas y por consiguiente para un análisis de estas variables,


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graficamos la variable posición x en función de t y también de t2 afín de realizar una comparación con la ec.(2).

De acuerdo con la ecuación (2), la gráfica x vs t2, representa físicamente al movimiento en estudio.De las ecuaciones de la cinemática y de la ecuación (2) para la posición (x), se tiene:

De la ecuación de la gráfica x vs t2 y la ec. (2). Se obtiene: C = pendiente = 0,4161(m/s2);Resultando la aceleración de móvil: a = 2C = 0,832 m/s2

Se trata de un Movimiento uniformemente variado con aceleración cons-tante, a = 0,832 m/s2 y siendo la ecuación de la correlación de variables del experimento:

---------------------- (3)


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2. Movimiento de un proyectilAl lanzarse horizontalmente un proyectil, su trayectoria y las posiciones (x, y) van a depender de la altura inicial (H), velocidad inicial (v0), ace-leración de la gravedad y del tiempo. Es de interés conocer la relaciónentre estas cantidades.

Uso de ecuaciones dimensionalesPara obtener una relación entre las variables altura (y), posición (x), ace-leración de la gravedad (a) y velocidad inicial horizontal v0, se plantea la siguiente ecuación:

y – y0= (v0) p (a) q (x) r ------------------------- (4)

siendo [x] = [y] = L; [v] = LT-1 y [a] = LT-2 , reemplazando en la ec.(4), obtenemos la siguiente ecuación dimensional

resultando de esta ecuación: 1 = p+q+r; 0 = -p-2q; resolviendo y con-siderando las ecuaciones cinemáticas, se obtiene : p = -2, q = 1, r = 2; reemplazando en la ec. (4) resulta la siguiente ecuación de correlación:

-------------------- (5)

Uso de datos experimentalesMostramos los datos obtenidos en el experimento con un máximo de tres cifras significativas y por consiguiente para un análisis de estas variables,


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graficamos la variable altura (y) versus posición (x) y también versus x2 afín de realizar una comparación con la ec. (5).

Podemos apreciar de las gráficas que la correspondiente a nuestro experi-mento es la recta, la cual es concordante con la ecuación (5):

----------------- (6a) --------------- (6b)

Obteniéndose la velocidad inicial de lanzamiento: v0 = 6,49m/s

3. Péndulo Físico

Un cuerpo rígido que oscila alrededor de al-gún punto es un péndulo físico. El caso en estudio es el de una barra rígida que oscila alrededor de un punto “O” a una distancia “d” de su centro de masa (G).

El momento de inercia de la barra depende de la masa M, y la distancia del centro de masa con respecto al eje de giro


Para obtener una relación entre el momento de inercia (I), Masa de la barra (M), distancia entre el punto de giro y el


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centro de masa (d), se plantea la siguiente ecuación:

I = (M) p (d) q ------------------------- (7)

Siendo: [I] = [ML2], [d] = L

Reemplazando en ec.(7), se obtiene la siguiente ecuación dimensional

resultando: 1 = p; 2 = q; resolviendo y reemplazando en la ec.(7), obtene-mos la ecuación de correlación de las variables del experimento:

-------------------- (8)

Uso de datos experimentales

Mostramos los datos obtenidos en el experimento con un máximo de tres cifras significativas y por consiguiente para un análisis de estas variables, graficamos las variables momento de inercia (I) versus distancia (d) y también versus d2 afín hacer una comparación con la ec. (8). El momento de Inercia para cada posición “d”, lo calculamos a partir del Periodo y la masa, con la siguiente ecuación.


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Apreciando las gráficas podemos concluir que la gráfica que más se ajusta a la ecuación (8) es la gráfica I vs d2; lo cual corrobora la ecuación obte-nida por las leyes físicas, conocida como Teorema de Steiner o Teorema de ejes paralelos: I = ICM + Md2,

Por comparación entre la ecuación física y la ecuación de ajuste de cur-vas, se obtiene:

-------------- (9a)

pendiente=Masa de la barra (M)=1,76kg ------------- (9b)4. Oscilación sistema masa - resorte

En la oscilación de un sistema masa - resorte, el periodo y la frecuencia de oscilación dependen de la constante elástica del resorte (K) y de la masa (M).


Para obtener una relación entre la frecuencia angular (W), la masa del bloque (M), y la constante elástica del resorte (K), se plantea la siguiente ecuación:

W = (K) p (M) q ------------------------- (10)

Siendo: [W] = T-1 y [K] = MT-2;

Reemplazando en la ec. (10), se obtiene la siguiente ecuación dimensio-nal:


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resultando: -1 = -2p; 0 = p+q; resolviendo y considerando las ecuaciones cinemáticas, se obtiene: p = 1/2; q = -1/2 y reemplazando en la ec.(10), se tiene la ecuacion de correlacion de las variables del experimento:

------------------------ (11)

Uso de datos experimentalesSe muestran los datos obtenidos en el experimento con un máximo de tres cifras significativas y por consiguiente para un análisis de estas variables, graficamos la variable frecuencia angular (W) versus 1/M y W vs. sin cambiar el resorte, afin de hacer una comparacion con la ec. (11)

Observando las gráficas podemos concluir que la gráfica que más se ajusta a la ec. (11) según nuestros datos experimentales, por tener mayor coeficiente de determinación (R2) es la gráfica W vs lo cual co-rrobora la ecuación obtenida por las leyes físicas.

Por comparación entre la ecuación física (ec. 11) y la ecuación de la recta, se obtiene:

----------------- (12a)


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----------- (12b)

5. Péndulo Simple

En la oscilación de un péndulo simple, el periodo (T) y la frecuencia de oscilación dependen de la longitud del resorte (L) y de la aceleración de la gravedad (g)


Para obtener una relación del periodo (T) con las variables longitud (L), y la aceleración de la gravedad (g), se plantea la siguiente ecuación:

T = (L) p (g) q ------------------------- (13)

Reemplazando las dimensiones, [T] = T, [L]=L y [g] = LT-2, obtenemos la siguiente ecuación dimensional:

resultando: 1 = -2q; 0 = p+q; resolviendo y considerando las ecuacioneci-nemáticas, se obtiene : p =1/2; q = -1/2.

Reemplazando en la ec. (13), se tiene la ecuacion de correlacion de las vartiables del experimento:

------------------------ (14)

A continuación se muestran los datos obtenidos en el experimento con un máximo de tres cifras significativas y por consiguiente para un análisis de estas variables, graficamos la variable Periodo (T) versus longitud del péndulo (L) y versus afin de hacer una comparacion con la ec. (14)


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Apreciando las gráficas podemos concluir que ambas graficas confirman la ecuación (14). Utilizando la pendiente de la gráfica lineal, podemos calcular la constante C, resultando:

; C = 6,28 =2π

Reemplazando en la ec. (14). Se obtiene la ecuación para el péndulo sim-ple:

------------------------ (15)

6. Fuerza de Flotación. Principio de Arquímedes

En el experimento para encontrar una expresión de la fuerza de flotación (Empuje) con la densidad del líquido de inmersión y el volumen despla-zado, se toman datos de la masa del cuerpo en el aire, del cuerpo inmerso en el fluido y del volumen desplazado.


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Para obtener una relación de la fuerza de empuje (E) con el volumen des-plazado (V), densidad (ρ) y la aceleración de la gravedad (g), se plantea la siguiente ecuación:

E = (ρ) p (V) q (g) r ------------------ (16)

Reemplazando las dimensiones [E] = MLT-2, [ρ] = ML-3, [V] = L3, [g] = LT-2 en la ec. (16), se obtiene la ecuación dimensional:

resultando: 1 = p; 1 = -3p+3q+r; -2 = -2r; resolviendo, resulta: p =1; q =1; r = 1, reemplazando en la ec.(16), se obtiene la ecuacion de correlacion de las variables del experimento:

------------------ (17)

Se muestran los datos obtenidos en el experimento con un máximo de tres cifras significativas y por consiguiente para un análisis de estas variables, graficamos la variable Empuje (E) versus volumen desplazado (V).


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La primera grafica nos muestra la proporcionalidad entre la masa y el volumen del material del cuerpo, lo que nos permite conocer la densidad del material.

densidad (ρm) = pendiente = 9,85x103 kg/m3

La segunda gráfica, nos confirma la relación de la ec. (17) y nos permite hallar la densidad del líquido. De la ec. (17):

pendiente = ρg = 13,1x103 N/m3; ρ = 1,35x103 kg/m3

RESULTADOS

Podemos apreciar que es posible obtener una expresión matemática que correlacione las diferentes variables que participan en un fenómeno físi-co recurriendo en una primera parte a un análisis dimensional, lo que nos conlleva a un relación preliminar entre las variables y posteriormente, con datos obtenidos de la experimentación, gráficas y sus ecuaciones corres-pondientes podremos confirmar el resultado de las ecuaciones dimensio-nales así como también calcular algunos parámetros característicos del fenómeno.

CONCLUSIONES

De los ensayos experimentales mostrados y de las conclusiones obteni-das, podemos concluir que combinando un procedimiento analitico y otro experimental consistente en una formulación de las leyes participantes y una cuantificación de los datos tomados en la experimentación, se pueden hacer un correcto análisis en la búsqueda de las leyes y variables que participan en los fenómenos físicos en general y presentado la ecuación gobernante del fenómeno estudiado.


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LITERATURA CITADA

SEARS Y ZEMANSKY. 2013. 13 Edición. Física Universitaria. Volu-men 1.

SEARS Y ZEMANSKY. 2013. Física Universitaria. Volumen 2.

Guías de Laboratorio de Física General – Facultad de Ingeniería – Uni-versidad Ricardo Palma. Agosto del 2015.


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Ejemplos:

HAWROT, E. 1991. Phosphatidylserine decarboxilate from Escherichia coli. Methods of Enzymology. 71: 571-576

DOWHAN, W.; WICKNER, T. & TAKAHASHI, C. 2001. Intracelllular distribution of enzymes of phospholipids metabolism. Journal of Bacteriology. 132: 455-467.


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