Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze: una nueva promesa para el tratamiento tópico de la leishmaniasis cutánea
No full textAnte la necesidad de desarrollar nuevos medicamentos para el tratamiento de la leishmaniasis cutánea que sean efectivos, seguros, de mayor aceptación entre los pacientes, fáciles de administrar en los entornos rurales y más económicos, en el presente estudio se evaluó in vitro e in vivo el potencial terapéutico y el perfil de citotoxicidad de un extracto etanólico y un extracto glicólico de las ramas de Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze y sus respectivas formulaciones: loción y emulsión. Asimismo, se validó la utilidad de las dos formulaciones como tratamiento tópico en diez pacientes con leishmaniasis cutánea no complicada. Ambos extractos fueron activos contra Leishmania braziliensis en concentraciones de menos de 22 μg/mL, tuvieron baja toxicidad en las células U-937 y HL60 cuando se administraron en forma pura y en las células Hep G2 y Detroit 551 cuando se administraron en concentraciones de menos de 20 %. Ni los extractos ni las formulaciones fueron irritantes o corrosivos y no causaron ningún otro tipo de toxicidad dérmica. La exposición de fibroblastos al extracto glicólico y a las formulaciones favoreció su migración y la reparación de la monocapa luego de 16 horas de contacto, permitiendo cierres de la brecha entre 33,9 y 70,9 %. Tanto los extractos como las formulaciones favorecieron la curación completa de los hámsteres con leishmaniasis cutánea en porcentajes mayores al 80 %. La loción y la emulsión se absorben y penetran en la piel después de su aplicación y, aunque se alcanzan a detectar en plasma hasta las 24 h (la loción) o las 6 h (la emulsión) de la aplicación, la mayor parte queda retenida en la piel. Por último, el tratamiento de los diez pacientes con la loción y la emulsión logró la curación completa de las lesiones con la reparación de la piel dañada y sin efectos adversos. En conclusión, los resultados demostraron las propiedades leishmanicidas y cicatrizantes de C. spinosa, lo que le permitiría ser una alternativa segura para el tratamiento local de la leishmaniasis cutánea. Es necesario validar estos resultados en ensayos clínicos controlados y determinar la eficacia y la seguridad del tratamiento con los productos fitoterapéuticos de C. spinosa.Given the need to develop new drugs for the treatment of cutaneous leishmaniasis, not only effective and safe, but also more widely accepted by patients, easily administered in rural settings and cheaper, in the present study the in vitro and in vivo therapeutic potential and cytotoxicity profile of an ethanolic and a glycolic extracts obtained from the branches of Caesalpinia spinosa (Molina) Kuntze and their respective formulations (lotion and emulsion) were evaluated. Finally, the usefulness of the two formulations as topical treatment was validated in 10 patients with uncomplicated CL. Both extracts were active against L. braziliensis at concentrations <22 μg / mL, with low toxicity in U-937 and HL60 cells when administered pure and for Hep G2 and Detroit 551 cells when administered at concentrations <20%. either the extracts nor the formulations were irritating or did not cause any corrosive or any other sign of dermal toxicity. The exposure of fibroblasts to he glycolic extract and to the formulations favored the migration of fibroblasts and repair of the monolayer after 16 h of contact, allowing the closing of the gap between 33.9% and 70.9%. Both the extracts and the formulations favored the complete cure of the hamsters with cutaneous leishmaniasis in percentages greater than 80%. After being applied to the skin, lotion and emulsion are absorbed, penetrate, and although they can be detected in plasma up to 24 hours (the lotion) or 6 hours (the emulsion) after application, most of the products it is retained in the skin. Lastly, the treatment of 10 patients with the lotion and the emulsion showed the complete healing of the lesions with the repair of he damaged skin and without adverse effects. In conclusion, the results demonstrate leishmanicidal and healing properties for C. spinosa that give it the potential to become a safe alternative for the local treatment of cutaneous leishmaniasis. It is necessary to validate these results in controlled clinical trials and determine the efficacy and safety of treatment with C. spinosa phytotherapeutic products
Monitoreo fotoacústico de plantas Musa acuminata (Musaceae) infectadas con el hongo Fusarium oxysporum (Nectriaceae)
No full textLa técnica fotoacústica permite evaluar el comportamiento de la razón de evolución de oxígeno de las plantas, el cual es un indicador del rendimiento fotosintético. En este estudio se monitoreó este parámetro y el crecimiento de un grupo de plantas de banano Gros Michel (Musa AAA), infectadas con Fusarium oxysporum f.sp. cubense, patógeno causante de la marchitez vascular, una enfermedad destructiva que amenaza la sostenibilidad de los cultivares sensibles a ella en las regiones productoras. La infección efectiva de las plantas y el progreso de la marchitez comúnmente se evalúan a partir de la manifestación de los primeros síntomas externos de clorosis en las hojas bajeras, a los que se asigna un valor cuantitativo según su gravedad. Aunque en el análisis de la razón de evolución de oxígeno y del crecimiento no se encontraron diferencias estadísticas significativas entre las plantas infectadas con Fusarium oxysporum f.sp. cubense y las plantas sanas, se demostró que esta técnica permite incluir caracteres fenotípicos relacionados con la actividad fotosintética en la caracterización de los cultivos. Los resultados en cuanto a la afectación de la enfermedad se pueden asociar con las condiciones de cultivo en invernadero y con la etapa asintomática de la enfermedad en la que se hizo la observación.The photoacoustic technique allows evaluating the behavior of the oxygen evolution ratio of plants, which is an indicator of photosynthetic performance. In this study, we monitored this parameter and the growth of a group of Gros Michel banana plants (Musa AAA) infected with Fusarium oxysporum f.sp. cubense. This pathogen causes vascular wilt, a destructive disease that threatens the sustainability of susceptible cultivars in producing regions. The effective infection of plants and the progress of wilt are usually evaluated from the moment of the first external symptoms of chlorosis in the lower leaves to which a quantitative value is assigned according to their severity. Although no significant statistical differences between Fusarium oxysporum f.sp. cubense infected plants and healthy plants were evident in the oxygen evolution ratio and growth analyses, we showed that this technique allows including phenotypic characteristics related to photosynthetic activity in the characterization of crops. The results regarding the disease can be associated with greenhouse growing and the asymptomatic stage in which plants were observed
The genetic structure of Pristimantis latro (Anura: Craugastoridae) mirrors traits of their life history
No full textUna de las principales hipótesis para explicar el origen de la diversidad amazónica invoca el efecto de barrera de los ríos para explicar los patrones de diversidad. Esa hipótesis propone que algunos ríos pueden separar poblaciones continuas conduciendo a la diferenciación y la especiación. En ese sentido nos propusimos estudiar la estructura genética de Pristimantis latro, una especie recién descrita que habita una región bajo fuerte presión antrópica producto de la ganadería expansiva, la minería ilegal y la construcción de represas hidroeléctricas. El ADN se extrajo de 52 individuos de P. latro y se amplificó mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR) usando los marcadores mitocondriales 16S rRNA y COI. Para inferir el tiempo de divergencia entre las localidades de P. latro, construimos un árbol de especies e hicimos análisis de varianza molecular (AMOVA) para inferir la diferenciación genética entre y dentro de las poblaciones de P. latro. Encontramos que P. latro presenta una estructuración genética en las poblaciones de las márgenes derecha e izquierda del río Xingu y dentro de las regiones interfluviales deTapajós-Xingu y Xingu-Tocantins. Asimismo, el tiempo de divergencia entre las poblaciones de las márgenes derecha e izquierda del río Xingu aconteció hace aproximadamente 380.000 años. El patrón de estructura genética que se encontró se corresponde con el indicado en artículos recientes para el género Pristimantis, el cual revela que las especies sin renacuajos exhiben una estructura genética que responde a la hipótesis de los ríos como barreras.One of the main hypotheses to explain the origin of Amazonian diversity is the barrier effect of the rivers known as the riverine-barrier hypothesis, which suggests that riverine barriers isolated once continuous populations leading to differentiation and speciation. In this context, we studied the genetic structure of Pristimantis latro, a newly described species that inhabits a region under marked anthropic pressure due to expansive livestock, illegal mining, and hydroelectric dam construction. The DNA was extracted from 52 P. latro individuals and then amplified via polymerase chain reaction (PCR) using the mitochondrial 16S rRNA and COI markers. To infer the time of divergence between the P. latro localities, we built a species tree and performed an analysis of molecular variance (AMOVA) to infer the genetic differentiation between and within the P. latro populations. We found that P. latro has a marked genetic structure in the populations of the right and left margins of the Xingu River and within the Tapajós-Xingu and Xingu-Tocantins interfluvial regions and that the time of divergence between the populations of the East and West banks of the Xingu River occurred approximately 380,000 years ago. This pattern of genetic structure corresponds to that reported in recent articles for the Pristimantis genus evidencing that species without tadpoles exhibit a genetic structure explained by the hypothesis of rivers as barriers
Estudio del semiconductor magnético ZnO dopado con Fe obtenido por aleamiento mecánico
No full textEl sistema ZnO dopado con Fe presenta buenas propiedades como semiconductor magnético diluido para aplicaciones en espintrónica. En este artículo se hace una revisión de algunas propiedades estructurales y magnéticas del ZnO dopado con Fe. Inicialmente, se hace un resumen de los conceptos básicos para entender en qué consiste la espintrónica y sus posibles aplicaciones. Posteriormente, se presenta el estudio de dicho sistema mediante difracción de rayos X, espectroscopía Mössbauer y magnetometría de muestra vibrante en muestras obtenidas por aleamiento mecánico en diferentes condiciones de preparación. En la primera se aumentó la concentración de Fe de 3 a 10 % en un tiempo de molienda de 36 horas y una relación entre el peso de las bolas y el peso de los elementos (relación de peso bolas-polvo, RPB) de 15:1. En este caso se probó que hubo una concentración límite de Fe, aproximadamente de 5 %, que se diluyó dentro de la red del ZnO; el resto del Fe apareció segregado en la muestra. En la segunda condición se fijó la concentración de Fe en 10 % y se variaron las horas de molienda. Se encontró que después de 24 horas, la muestra se consolidó, pero el Fe no se diluyó completamente dentro de la red de ZnO. Por último, usando una concentración de 10 % en Fe y aumentando la RPB se encontró que todos los átomos de Fe se diluyeron dentro de la fase de ZnO y no quedaron segregados de Fe en la muestra, lo que se explica porque al aumentar la relación RPB aumenta la energía.The Fe-Doped ZnO system has good properties as a diluted magnetic semiconductor for spintronic applications. In this article, a review of some structural and magnetic properties of Fe-Doped ZnO is presented. Initially, a summary of the basic concepts is made to understand the spintronics concepts and their possible applications and, subsequently, the study of the Fe- Doped ZnO in samples obtained by mechanical alloy under different preparation conditions. Characterizations were made by means of X-ray diffractometry, Mössbauer spectroscopy, and vibrating sample magnetometry. The first preparation condition was an increase in the Fe concentration from 3 to 10 at % with 36 hours of milling time and a 15: 1 ball-to-powder weight ratio (BPR). In this case, there was a limited Fe concentration of approximately 5 % that was diluted into the ZnO matrix while the rest of Fe was segregated in the sample. For the second preparation condition, the Fe concentration was fixed at 10% and the milling time was varied. After 24 hours of milling, the sample was consolidated, but the Fe was not completely diluted into the ZnO matrix. Finally, using a 10% Fe concentration and increasing the BPR, all the Fe atoms were diluted in the ZnO phase without the presence of Fe segregates in the sample
Diversidad y distribución de la comunidad fitoperifítica presente en un río andino amazónico y su relación con variables ambientales
No full textEn el presente estudio se evaluaron la diversidad y la distribución de la comunidad fitoperifítica de un río andino amazónico, el río Hacha (en el municipio de Florencia, Caquetá), mediante el análisis de esta comunidad asociada con un sustrato rocoso en cuatro estaciones del gradiente altitudinal del río en periodos de alta y baja precipitación. En cada periodo climático se analizó la variación espacial de la composición y la abundancia del fitoperifiton, así como los factores ambientales que pueden ser responsables de dicha variación, y se contrastaron a partir de pruebas de comparación múltiple, un Anova y un análisis de ordenación. Se evidenció un aumento aguas abajo de la temperatura, la turbidez, y la demanda biológica de oxígeno y amonio, y una disminución de oxígeno disuelto a medida que se pasaba de las mayores altitudes a las menores durante los dos períodos analizados. Las variables de turbidez, temperatura y conductividad influyeron positivamente sobre la abundancia y la biomasa. El índice de Shannon tuvo una relación inversa significativa con las variables de demanda biológica de oxígeno y amonio y una positiva con las variables de pH y oxígeno disuelto. La clase Bacillariophyceae fue la de mayor distribución altitudinal, así como de morfoespecies registradas (52,3 %), y las estaciones A1 y A2 presentaron la mayor diversidad fitoperifítica en los muestreos. La estación Puente López (A4) registró los menores valores de riqueza y valores elevados de demanda biológica de oxígeno y amonio en las dos épocas de muestreo.In the present study, we evaluated the diversity and distribution of the phytoperiphytic community of the Hacha River, an Andean-Amazonian river in the Florencia (Caquetá) associated with a rocky substrate in four stations along the altitudinal gradient of the river during periods of high and low precipitation. In each season, we analyzed the spatial variation of the composition and the abundance of the phytoperiphyton, as well as the environmental factors that may be responsible for this variation, contrasting them through various tests, an Anova, and management analysis. We registered an increasing gradient downstream of temperature, turbidity, and biological demand for oxygen and ammonium, as well as decreasing values of dissolved oxygen from the highest altitudes to the lowest during the two periods analyzed. The turbidity, temperature, and conductivity variables positively influenced biomass and ammonia abundance. The Shannon index presented a significant inverse relationship with the biological oxygen demand and ammonia, and a positive one with pH and dissolved oxygen. The Bacillariophyceae class had the highest altitudinal distribution and stations A1 and A2 presented the greatest phytoperiphytic diversity among samplings. The Puente López station (A4) registered the lowest richness and high values of biological demand of oxygen and ammonium in the two sampling periods
El Instituto de Ciencias Naturales (1936-2019): de la historia natural al conocimiento de la biodiversidad en Colombia
No full textSe describen y se relacionan en una línea de tiempo los antecedentes institucionales sobre el origen y los hechos más notables del Instituto de Ciencias Naturales, y se analizan los alcances de sus contribuciones al conocimiento de la historia natural en Colombia durante el siglo XX, así como los logros institucionales más importantes en el transcurso de las dos primeras décadas del siglo XXI en la docencia, la investigación y la divulgación científica en torno a la biodiversidad y la conservación de la naturaleza.We describe the background and main highlights regarding the origins of the Instituto de Ciencias Naturales, Universidad Nacional de Colombia (Institute of Natural Sciences, National University of Colombia) connecting them along a timeline. We also analyze the Institute´s contributions to the knowledge of the natural history of Colombia during the 20th century, as well as its main achievements during the first two decades of the 21st century in the fields of teaching, research, and scientific dissemination of the country’s biodiversity and nature conservation
Análisis de polaridades magnéticas en regiones activas para la predicción de fulguraciones solares
No full textLas regiones solares activas, y los procesos que en ellas ocurren, han sido estudiadas y analizadas ampliamente y se han elaborado muchos tipos de modelos y caracterizaciones de los distintos eventos eruptivos que tienen lugar en la atmósfera solar. Las regiones más características son aquellas que tienen polaridad magnética opuesta y que, en su mayoría, generan eventos explosivos, como las denominadas fulguraciones solares. Las fulguraciones son intensas explosiones que suceden en la atmósfera solar, que pueden llegar a tener efectos adversos sobre la Tierra y la tecnología desarrollada por el ser humano, además de ser determinantes en el llamado clima espacial, por lo cual se ha intentado predecir su aparición. En este estudio se desarrolló un modelo predictivo de fulguraciones solares de clase mayor a M5 con base en los propuestos por Korsos, et al. (2014, 2015), utilizando la relación existente entre las fulguraciones y las regiones activas bipolares. En el análisis se tuvieron en cuenta las áreas de las umbras de las manchas solares de polaridad opuesta, su campo magnético promedio y los baricentros de cada una de estas manchas en una muestra de tres regiones activas. Como resultado se generó un modelo predictivo encontrando la variación temporal de cantidades relacionadas con los baricentros magnéticos que se produce por la evolución de las manchas solares, con lo que se confirmaron resultados previos consignados en la literatura. Se hizo un análisis estadístico para inspeccionar si después de una fulguración, puede tener lugar otra en las horas siguientes.Solar active regions, and the processes that occur in them, have been extensively studied and analyzed, generating many types of models and characterizations for the occurrence of different eruptive events that take place in the solar atmosphere. Within these regions, the most characteristic ones are those that have opposite magnetic polarity and that, in their majority, generate explosive events, such as the so-called solar flares. The flares are intense explosions occurring in the solar atmosphere which can have adverse effects on the Earth and the technology developed by humans, as well as being determining factors in the so-called space weather. For this reason, attempts have been made to predict the occurrence of these events. In this work, a predictive model of solar flares higher than M5 will be developed based on the articles proposed by Korsos et.al., (2014, 2015), using the relationship between the flares and the active bipolar regions. The analysis takes into account the areas of the sunspots’ umbra of opposite polarity, their average magnetic field and the magnetic barycenter’s of each sunspot in the region for a sample of three active regions, finding their temporal variation due to the evolution of the sunspots, confirming previous work in the literature. A statistical analysis is carried out to inspect whether after the occurrence of a flare, another can arise in subsequent hours
