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Etiqueta: CIPRONA

UCR: La juanilama da pistas de ser una posible aliada contra el cáncer

La Lippia alba, conocida en nuestro país como juanilama, se adapta a su ambiente. Esto produce cambios genéticos en la planta. Foto: Anel Kenjekeeva, UCR.

Octubre: Mes Mundial contra el Cáncer

Un equipo científico de la UCR comprueba la existencia de un compuesto en esta planta que podría contrarrestar algunas células cancerosas. Pero aún falta más indagación científica.

Su nombre científico es Lippia alba, una planta de la popular familia Verbenaceae, cuyas hojas desde hace bastante tiempo se destacan por sus cualidades medicinales. Probablemente, usted la conozca como juanilama, el nombre común que tiene en Costa Rica.

Pero, ¿es posible que la juanilama también esconda un compuesto con la posibilidad de debilitar el cáncer gástrico y de mama?

La respuesta es sí. Lo encontraron cinco investigadores de la Universidad de Costa Rica (UCR). Sus hallazgos fueron publicados a inicios de setiembre en la revista Journal of Essential Oil Research.

Los científicos son la M. Sc. Natalia Ortiz Chaves y la Dra. Cecilia Díaz Oreiro, de la Escuela de Medicina; el M. Sc. Carlos Chaverri Chaverri y el M. Sc. José F. Cicció Alberti, de la Escuela de Química y del Centro de Investigación en Productos Naturales (Ciprona); y María Fernanda Jiménez, estudiante de Farmacia.

“Nosotros lo que hicimos fue estudiar el efecto de los aceites esenciales de la Lippia alba en líneas de células tumorales. En ella observamos que, de cuatro aceites esenciales de la planta, en uno de ellos existía un compuesto que podría resultar muy eficaz contra el cáncer gástrico e, incluso, el de mama: el geraniol”, comentó Ortiz.

Ojo químico

La caracterización de los aceites esenciales se dio gracias al trabajo de los dos químicos de la UCR.

Los profesionales determinaron cuatro quimiotipos de juanilama basados en las moléculas presentes en cada uno de los aceites estudiados. Uno era rico en carvona, el segundo en piperitona, el tercero en tagetenona y el cuarto en citral.

Esos quimiotipos, a su vez, se forman de distintos compuestos, los cuales también pueden variar según sea el origen de la planta. Justo por esta razón la caracterización es relevante.

“La Lippia alba se adapta a su ambiente. Por ejemplo, si la planta está en algún sitio del Cono Sur, como Argentina, tendrá compuestos específicos que le dan ventaja en el medio donde se desarrolla, distintos a los de una juanilama que crece en Guatemala”, expuso Cicció.

A lo largo del tiempo, ese tipo de adaptaciones producen cambios genéticos en la planta, los cuales inciden en la producción de sus compuestos.

“Los aceites esenciales son una mezcla de compuestos y estos tienden a variar. La caracterización química posibilita saber dicha composición y a qué atribuir un efecto dado del aceite. Si suponemos que el aceite afecta a las células cancerosas, entonces, ¿qué compuesto en particular le da esa facultad? ¿O serán varios compuestos? Esto es lo que nos permite la caracterización: conocer la identidad de los constituyentes de los aceites”, declaró el investigador.

Dicha información sería vital en las próximas etapas. Las investigadoras de Medicina y del Instituto Clodomiro Picado (ICP-UCR) probaron los aceites en distintas células tumorales y analizaron cuál era el más eficaz para afrontar las células cancerosas.

“Hicimos un sondeo general mediante ensayos de viabilidad en líneas celulares de distintos tumores. Vimos cuáles aceites eran tóxicos y que podían servir para contrarrestar las células dañinas. Lo segundo fue ver cuán tóxicos eran los aceites, porque queríamos que el compuesto debilitara las células tumorales y no a las células sanas”, amplió Ortiz.

Así es como se llega al aceite esencial rico en citral, el cual mostró requerir de una concentración muy baja para evitar la proliferación de las células cancerígenas. ¿Por qué es posible este resultado?

La pista ya estaba en la caracterización química. Ahí se determinó la identidad de 54 compuestos. De estos, el geraniol fue uno de los más abundantes en el aceite de la juanilama rico en citral y el que muy posiblemente les hacía frente a las células tumorales.

La investigadoraNatalia Ortiz explicó que el estudio contempló varias líneas de células tumorales de estómago, pulmón, hígado, colon y glioblastoma (tumor en el cerebro).
Foto: Anel Kenjekeeva, UCR.

Lo anterior se indicaba en la literatura científica internacional y, luego, los análisis revelaron que estaba en lo correcto.

Pero los hallazgos no se detuvieron. El geraniol también exhibió una alta especificidad para debilitar las células cancerosas de cultivo, mientras, al mismo tiempo, les permitía a las células sanas continuar multiplicándose.

“En los ensayos probamos los aceites en células sanas y tumorales a fin de saber cuánto se necesita para eliminarlas. Notamos que para contrarrestar las células tumorales se requería cinco veces menos de la sustancia en comparación con las células sanas. Esto es muy bueno porque quiere decir que con una pequeña cantidad de geraniol se podría neutralizar a las células tumorales sin afectar las sanas”, dijo Ortiz.

Más opciones

En la actualidad, solo cerca del 10 % de la biodiversidad vegetal se ha caracterizado con base en sus propiedades químicas y farmacológicas, aun cuando varios de los tratamientos contra el cáncer se basan en compuestos de productos naturales o en sus imitaciones.

Por lo tanto, el estudio del equipo científico de la UCR genera una contribución para encontrar nuevos fármacos a partir de plantas, que desde ya se muestran importantes en el tratamiento de distintas enfermedades. En este caso particular, el cáncer gástrico y de mama, padecimientos que cada año, en promedio, arrebatan la vida de 779 y 561 costarricenses, respectivamente, según el Observatorio Global de Cáncer (GGO).

“En los ensayos de laboratorio vimos que el geraniol estaba funcionando muy bien contra las células cancerosas de estómago y mama. De ahí, escogimos más la parte de estómago, por mi tesis de doctorado. Entonces, probamos más en cáncer de estómago, en tumores primarios, así como en células metastásicas, y nos dimos cuenta de que se podía suprimir su crecimiento de manera similar. Algo llamativo porque las células metastásicas son muy difíciles de erradicar y a veces son hasta más fuertes que el tumor original”, ahondó Ortiz.

De manera complementaria, también se apreció en el geraniol una capacidad para frenar la migración de células cancerígenas a otras partes; es decir, para evitar la metástasis.

El primer paso

El estudio debe entenderse como una investigación básica, que abre la puerta a más exploraciones. Los resultados obtenidos no se pueden extrapolar a un tratamiento inmediato contra el cáncer.

No obstante, sí da pistas para que el geraniol empiece a ser considerado en más estudios y pueda saberse con mayor exactitud si será un aliado ideal de las quimioterapias.

Ahora, el siguiente paso de la investigación será enfocarse en el cáncer gástrico, para conocer más el mecanismo de acción de la sustancia.

Por el momento, se sabe que el geraniol merma la capacidad reproductiva de las células malignas, que es específico (ataca al tumor) y que inhibe la migración de células dañinas. Aunque todavía no se conoce con detalle cómo lo hace.

“Queremos conocer más el efecto del geraniol dentro de las células metastásicas. En mi proyecto de doctorado me he enfocado más en el cáncer gástrico, porque es un tumor que cuando hace metástasis ya no hay cura. La mortalidad en esta etapa es muy alta y, por eso, sería ideal generar una alternativa”, manifestó Ortiz.

Otro aspecto del estudio es el rol del colesterol, una de las materias primas que necesitan las células de cáncer para multiplicarse.

Se ha observado que el geraniol puede tener un efecto antitumoral al inhibir la síntesis de colesterol. Pero este no parece ser el caso para el cáncer gástrico, por lo cual es crucial seguir indagando el porqué.

Si los resultados son prometedores, el objetivo es pasar a un modelo animal y, luego, al ser humano. Esto podría llevar varios años más y con un costo económico muy elevado.

 

Jenniffer Jiménez Córdoba
Periodista, Oficina de Divulgación e Información, UCR

UCR: Estudio revela que plásticos PLA y OXO no son compostables en condiciones de compostaje casero

Científicos del Ciprona analizaron la capacidad de biodegradación de los llamados bioplásticos norma australiana en el compostaje casero

Los bioplásticos evaluados se comportaron como el polietileno y no se degradaron durante el experimento. Foto: Laura Rodríguez Rodríguez.

El Centro de Investigaciones en Productos Naturales (Ciprona) de la Universidad de Costa Rica, con la colaboración de la Fundación MarViva, investiga la capacidad de biodegradación de los plásticos Ácido Poliláctico (PLA) y OXO, también conocidos como bioplásticos, en condiciones de compostaje casero.

En el estudio se analizaron muestras de plástico OXO (platos desechables, bolsas de jardín y platos) y vasos de ácido poliláctico (PLA) de venta en el mercado nacional, de acuerdo con las condiciones establecidas en la norma AS 5810-2010, norma australiana sobre compostaje casero. Según las conclusiones del informe preliminar, ninguno de estos materiales mostró un cambio en su masa a lo largo de 29 semanas de la prueba.

El experimento consistió en estudiar la biodegradabilidad de dichos plásticos en composteras caseras —tipo rotatoria—, donde se mezclaron con residuos orgánicos, compost maduro (que fue donado por la Estación Experimental Agrícola Fabio Baudrit) y comprimidos de aserrín. El proceso de compostaje se inició mezclando 1 kg del material plástico a evaluar (cortado en pedacitos de 1 cm) con 16 kg de mezcla de compostaje (36 % comprimidos de aserrín, 10 % compost maduro y 54 % material vegetal picado).

No hubo cambios físicos ni químicos

Los investigadores, la Dra. Rosaura M. Romero, el Dr. Godofredo Solano y el Dr. Max Chavarría, reportaron que a los 90 días la variación de la masa del material fue prácticamente nula y, al llegar a los 180 días, se presentó muy poca variación en el material. Por lo tanto, concluyen que “es claro que los materiales evaluados no son adecuados para compostaje en las condiciones estudiadas”.

Determinaron, además, que durante el compostaje no hubo un cambio químico de los componentes. Para ello, se extrajeron las muestras de las semanas 0, 12 y 24 y se les aplicó el análisis de los espectros RMN protónico de un extracto en cloroformo y otro en metanol de cada muestra. Los resultados mostraron que no existen diferencias significativas entre ellas.

“Los bioplásticos evaluados a la fecha se han comportado en este estudio como el polietileno. Lo anterior hace pensar que ellos no deberían considerarse como un material inofensivo para el ambiente tanto terrestre como marino. Si bien estudios posteriores son necesarios para sacar conclusiones definitivas, su comportamiento produce preocupación”, comentó la Dra. Rosaura Romero Chacón, investigadora del Ciprona.

El estudio evaluó el comportamiento de bolsas Oxo en composteras domésticas de tipo rotatoras. Foto con fines ilustrativos, corresponde a una muestra de plástico oxobiodegradable recién triturado. Foto: Laura Rodríguez Rodríguez.

Oxobiodegradable, un concepto polémico

El plástico oxobiodegradabe es el mismo plástico, pero contiene un aditivo cuya función es fragmentar progresivamente las moléculas de carbono que forman el polímero y, así, acelerar su proceso de degradación. La industria asegura que mediante este proceso, el plástico se convierte en alimento para microorganismos y bacterias, y se reintegra a la naturaleza en forma de agua, biomasa y dióxido de carbono.

No obstante, en la Estrategia nacional para la sustitución de plásticos de un solo uso, se advierte que estos materiales no son una solución del todo amigable con el ambiente, en comparación con los materiales compostables, ya que una vez producida la fragmentación en partículas pequeñas, estas no pueden ser asimiladas por los microorganismos. La degradación puede ser inducida por la luz ultravioleta (fotodegradación) o por la oxidación (oxofragmentación).

La investigación continúa

La investigación, además, se propuso determinar los compuestos y microplásticos resultantes del compostaje. Sin embargo, al llegar a los 180 días, estos todavía no se habían producido. Asimismo, se está estudiando el efecto de los materiales sobre la biodiversidad microbiana, para lo cual se tomaron muestras de ADN de los microorganismos con la mayor abundancia relativa presentes en las composteras.

El experimento continuará hasta concluir el periodo de un año de compostaje. No obstante, la evidencia a la fecha sugiere la necesidad de promover medidas que permitan a las personas consumidoras tomar decisiones informadas sobre cuál es el posible impacto de estos productos en el ambiente, al no existir las condiciones necesarias para su gestión en nuestro país.

“Plásticos como el PLA y el OXO se han posicionado como alternativas ‘amigables con el ambiente’, al promocionarse comercialmente como biodegradables y compostables. Muchos consumidores los hemos preferido, porque asumimos que su descomposición se puede dar fácilmente en entornos naturales. Pero, realmente, sus certificaciones acreditan su degradación en condiciones industriales que no tenemos en nuestro país”, comentó Katherine Arroyo, gerente de Incidencia Política de Fundación MarViva.

Tanto el Ciprona como la Fundación MarViva hacen un llamado a seguir promoviendo la investigación científica, como un aliado en el desarrollo de políticas efectivas para combatir la contaminación marina.

 

Nash Ugalde
Comunicadora, Fundación Mar Viva
Katzy O`neal Coto
Periodista, Oficina de Divulgación e Información

Información tomada de: http://www.ucr.ac.cr/

UCR vigilante de los recursos marinos y costeros

Katzy O`neal Coto,

Periodista Oficina de Divulgación e Información

UCR vigilante de los recursos marinos y costeros
La UCR, por medio de sus expertos, ofrece al Gobierno criterio técnico para resolver conflictos y para la protección de especies marinas (foto con fines ilustrativos Anel Kenjekeeva).

Los científicos de la UCR han producido gran parte de la información científica disponible sobre la biodiversidad acuática existente en nuestros mares y costas. En sus 590 mil km2 de superficie marítima Costa Rica alberga el 3.5% de la biodiversidad marina del planeta y cuenta con más de 7.000 especies conocidas hasta la fecha.

El trabajo en este campo es liderado desde hace 35 años por los científicos del Centro de Investigaciones en Ciencias del Mar y Limnología de la Universidad de Costa Rica (CIMAR), donde trabajan profesionales en biología, microbiología, química, física, geología y estadística, entre otras disciplinas.

Sus expertos han estudiado a profundidad el Golfo de Papagayo, especialmente Bahía Culebra, el Golfo de Nicoya, el Golfo Dulce, el sur del Caribe, y más recientemente la Isla del Coco, que es el punto de mayor diversidad marina del país y uno de los más importantes del mundo.

También investigan los procesos oceanográficos y la contaminación que afectan a los ambientes marino-costeros como playas, arrecifes coralinos, manglares y esteros a lo largo de todo el país.

Además, se investiga ambientes de agua dulce como lagos, lagunas y ríos. Se han realizado estudios de los principales lagos volcánicos ubicados dentro de parques nacionales como el Poas, el Barva y Cerro Chato en el Volcán Arenal, con el apoyo de otras unidades académicas como la Escuela de Biología.

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Científicos del CIMAR han estudiado las especies marinas de aguas profundas, los sedimentos, arrecifes de coral y las características físico-químicas del Golfo Dulce (foto Laura Rodríguez).

Beneficios para el país

En los últimos años, la UCR ha aportado conocimiento en problemáticas fundamentales como el cambio climático y sus efectos en los océanos, se ha documentado el ascenso en el nivel del mar y fenómenos extremos como los fuertes oleajes que afectan a las comunidades costeras y la actividad de los pescadores.

Ante estos fenómenos, la Universidad ofrece a las comunidades y al gobierno estrategias de adaptación y mitigación para proteger la vida humana y la economía en las zonas costeras. Asimismo, contribuye con comunidades, organizaciones y gobiernos locales en la gestión integrada de estas zonas para garantizar un uso sustentable de los recursos marino-costeros, entre los que se encuentran los manglares.

Actualmente, el CIMAR incursiona en otros campos de estudio como la bioprospección, genética y biología molecular de organismos marinos, la microbiología estuarina y el estudio de especies marinas de profundidad.

También realizan investigación de contaminantes emergentes presentes en los cuerpos de agua dulce y en el mar. En este campo de estudio, han encontrado residuos de 90 especies químicas de antibióticos en las zonas costeras, cuyos efectos en los ecosistemas marinos aún se están investigando.

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Constantemente los científicos de la UCR descubren y describen nuevas especies de organismos marinos y acuáticos como peces, crustáceos, moluscos y corales (foto Laura Rodríguez).

Información vital

El conocimiento generado por los científicos de la UCR también permite a los diputados de la Asamblea Legislativa y a las instituciones como el Instituto de Costarricense de Pesca y Acuicultura (Incopesca) tomar decisiones con fundamento científico relacionadas con la pesca y los recursos pesqueros. Ellos atienden consultas y participan activamente en comités técnicos para la elaboración y revisión de diversos reglamentos, decretos y leyes que tienen que ver con esta temática.

El Dr. Álvaro Morales Ramírez, director del CIMAR, asegura que dar a conocer el patrimonio natural del país es fundamental para la toma de decisiones para la conservación, por otro lado, al conocer mejor lo que tenemos se puede investigar otros servicios de la diversidad marina como la bioprospección, que es el estudio de organismos marinos con posibles usos para beneficio del ser humano en áreas como la farmaceútica o la medicina.

En este sentido, la Escuela de Biología también aporta en la generación de claves de identificación, guías de campos ilustrados para la identificación de especies acuáticas e información sobre la distribución y ecología de estas especies. Esta información es primordial en Estudios de Impacto Ambiental, Planes de Gestión Ambiental y Programas de Biomonitoreo para evaluar el impacto de diversas actividades, como la construcción de represas hidroeléctricas, minería metálica y no-metálica (extracción de material pedregoso), distintas actividades de agricultura, entre otras.

En la investigación de los recursos marinos y costeros también se involucran otros centros e institutos de la UCR como el Centro de Investigación en Contaminación Ambiental (CICA), el Centro de Investigación en Bilogía Celular y Molecular (CIBCM), el Centro de Investigación en Productos Naturales (CIPRONA) y el Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas (CIEMIC).

 

Información tomada de: http://www.ucr.ac.cr/

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