La diabetes es considerada una epidemia, según la Organización Mundial de la Salud (OMS), cuya prevalencia va en aumento, principalmente en países de ingresos bajos y medianos. Se estima que será la séptima causa de defunción para el 2030. Esta hiperglucemia, puede afectar órganos principales del cuerpo. Existen tres tipos: Diabetes tipo 1 (insulinodependiente, juvenil o de inicio en la infancia), diabetes de tipo 2 (no insulinodependiente y es la más frecuente) y diabetes gestacional. En Costa Rica, en el año 2014, se reportó un total de 8743 nuevos casos de Diabetes mellitus (tasa de incidencia de 183,17 casos por cada 100000 habitantes). Ese mismo año, fallecieron 720 personas por esa enfermedad (tasa de incidencia de 15,08 casos por 100 000 habitantes). Para controlar la diabetes se los médicos recomiendan medicamentos orales hipoglucemiantes o suministro de insulina en forma subcutánea, modificar la dieta y hacer ejercicio. Debido a que los medicamentos pueden ocasionar efectos secundarios, muchos recurren a remedios caseros o plantas medicinales. La Kalanchoe pinnata o Bryophyllum pinnatum (“hoja de aire”), planta perenne y suculenta, de la familia de las Crassulaceae, es conocida en otros países por ser una fuente rica en agentes terapéuticos para la prevención de muchas enfermedades, se le conoce popularmente como “insulina”, pues se menciona su capacidad de reducir los niveles de glucosa en sangre al consumir las hojas frescas o en infusión. Estudios señalan que K. pinnata, posee una gran cantidad de compuestos: alcaloides, bufadienoloides, flavonoides, triterpenoides, esteroides, compuestos fenólicos, taninos, macrolementos, microlementos y vitaminas. Se han realizado algunas investigaciones con extractos de hoja, determinando su capacidad antidiabética en animales de laboratorio, sin embargo, no se ha identificado el o los metabolitos responsables de esta propiedad. La finalidad del proyecto, es estudiar por primera vez en el país, las características fitoquímicas de K. pinnata, identificar los metabolitos secundarios, obtener extractos y respaldar científicamente la actividad antidiabética de la planta, a través de modelos animales in vivo, para la obtención de un extracto coadyuvante natural en el tratamiento de personas con Diabete mellitus.

PALABRAS CLAVE: Kalanchoe pinnata, Bryophyllum pinnatum, Crassulaceae, extracto, actividad antidiabética.

• Periodo de ejecución: Enero 2017 – Diciembre 2018
• Área: Ciencias médicas y de la salud
• Subárea: Biotecnología de la salud

Generación de conocimiento y desarrollo de tecnologías en el cultivo del higo (Ficus carica) que estimulen su consumo fresco y procesado, como una alternativa de diversificación para el sector agrícola de Costa Rica.

Evaluación de la bacteria endófita Burkholderia cepacia aislada de plantas de higo (Ficus carica) y producida en biorreactor, como una estrategia contra los fitopatógenos Colletotrichum sp. y Phytophthora.

Resumen

La propuesta tiene como objetivo general evaluar el efecto de los nanotubos de carbono en el desarrollo y enraizamiento de vitroplantas del higo y la mora, y analizar muestras de tejidos de plantas expuestas y no expuestas a nanotubos, mediante microscopia electrónica.

Palabras Claves

Nanotubos carbono, higo, mora, enraizamiento in vitro microscopia electrónica.

RESUMEN:

La producción agrícola actual enfrenta importantes retos ambientales y económicos, como la aparición de nuevas plagas y enfermedades, el calentamiento global, la escasez del agua, la contaminación de suelos y el ambiente. Todos esos factores inciden drásticamente en las condiciones óptimas de los cultivos.

La necesidad de enfrentar, de forma eficiente, esta problemática ha impulsado el desarrollo de aplicaciones de las tecnologías multidisciplinarias como la bio-nanotecnología en la producción agrícola, proponiendo soluciones sostenibles a los retos planteados. Este proyecto busca un desarrollo en correspondencia a esta aplicación, controlando el mecanismo de inducción de resistencia en las plantas a través de la estimulación bioquímica celular (elicitación) con partículas diseñadas para este proceso natural.

Conociendo el mecanismo bioquímico por medio del cual las plantas se preparan y enfrentan el ataque de patógenos, se propone el diseño y síntesis de biopartículas construidas con polímeros estructurales de fitopatógenos generalistas, como el quitosano (QTS) y los oligogalacturónidos (OGAs). Este proceso se realizará mediante métodos químicos de encapsulamiento y funcionalización, bajo diseños factoriales robustos, con el fin de obtener biopartículas con potencial elicitor. Los materiales de síntesis y las biopartículas se caracterizarán físico-químicamente, incluyendo microscopia electrónica de barrido, viscosimetría, GPC/ESC, Infrarrojo-FTIR, RAMAN, DSC, TGA y Potencial Zeta. Se espera generar una alternativa a la aplicación excesiva de agroquímicos, sintetizando biopartículas que tengan potencial para contribuir a la producción de cultivos de forma sostenible.

PALABRAS CLAVE:

Elicitores, quitosano, oligogalacturónidos, encapsulación, gelación iónica.

Consolidación de un sistema de producción in vitro de piel humana para pacientes en Costa Rica con diversas aficciones epidémicas.

Diseño de materiales compuestos a partir de colágeno extraído de pieles de tilapia y de quitosano de desechos de camarón como biomateriales potenciales de aplicación en Ingeniería de Tejidos.

Optimización del proceso de producción in vitro de piel humana y su trasplante en pacientes con diversas afecciones epidermicas en Costa Rica.

Establecimiento de procedimientos en la obtención y el manejo de matriz dérmica acelular radioesterilizada, como base para la creación de un banco de tejidos en Costa Rica.

Resumen

Desde el 2005 investigadores del Centro de Investigación en Biotecnología del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) y personal médico de la Caja Costarricense del Seguro Social (CCSS), han conjuntado iniciativas para que Costa Rica disponga de la tecnología apropiada en el desarrollo de tratamientos terapéuticos innovadores, que ayuden a mejorar la calidad de vida de pacientes con afecciones epidérmicas (quemados, ulcerados y que padecen de epidermólisis bullosa). Un porcentaje considerable de estas afecciones son incapacitantes y provocan serios trastornos funcionales, sicológicos y económicos, ya que la CCSS debe invertir muchos recursos al tratamiento y convalecencia de estos pacientes.

Gracias a la Cooperación Técnica del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) y de instituciones costarricenses, ha sido posible establecer en el ITCR el cultivo de queratinocitos sobre una base de fibroblastos irradiados con Rayos Gamma, para su posterior trasplante al mismo paciente, con el fin de permitir mejor la cicatrización de la zona afectada.

La presente propuesta pretende validar mediante métodos moleculares los cultivos de los queratinocitos in vitro para optimizar y monitorear su producción.

Es pertinente señalar que este es un esfuerzo pionero de la Biomedicina en América Central y se realizaría gracias a la incorporación de una estudiante del Postgrado de Ciencias Biomédicas de la Universidad de Costa Rica.

Palabras claves
Queratinocitos, fibroblastos, autólogo, cultivo in vitro, citoqueratinas, biomaterial.