Ganadores del XXIV Verano de la Investigación Científica UAEM 2022
CUADERNO DE RAYA
04/11/2022
Como arreglar un automóvil
Emilio Adrián Cedillo Antonio
El verano pasado decidí participar en algo en lo que nunca había incursionado: ser parte del XXIV Verano de Investigación organizado por la UAEM. En este verano, realicé en el laboratorio de Glicobiología Humana y Diagnóstico Molecular un proyecto titulado “Análisis del glicofenotipo de un modelo knock out para el análisis molecular y funcional de variantes del transportador de CMP-Sia humano”. Decidí participar con este proyecto ya que actualmente curso una licenciatura en ciencias con área terminal en Bioquímica y Bilogía Molecular, en el Centro de Investigación en Dinámica Celular del IICBA. Hace unos semestres cursé la materia de Glicobiología Humana. Esta materia despertó mi interés por los azúcares (carbohidratos o glicanos) y todas las funciones que estos desempeñan en el correcto funcionamiento de los organismos. Y en cuanto tuve la oportunidad, no dudé en participar en un proyecto relacionado a eso que tanto llama mi atención.
El proyecto consistió en comparar en dos tipos de células los niveles de concentración de dos azúcares: N-acetilgalactosamina y ácido siálico. El ácido siálico es uno de los azúcares más importantes, pues participa en muchos procesos celulares esenciales para la vida. Por eso, el proyecto se centró en la proteína encargada de transportarlo en forma de CMP-ácido siálico. Pensemos que, si el automóvil encargado de llevar al ácido siálico a su destino se avería, se vería reflejado en una baja concentración de este azúcar en dicho destino. El destino de este carbohidrato es la posición terminal de los llamados glicoconjugados (lípidos, proteínas y RNAs “decorados” con azúcares).
Para lograrlo, extrajimos las proteínas de nuestros dos tipos de células, éstas fueron células de riñón de embrión humano (HEK293T), de las cuales una de ellas presentaba un knock out o silenciamiento en el gen del transportador de CMP-ácido siálico (siguiendo con el ejemplo del automóvil, sería el equivalente a que este ni siquiera fuera ensamblado); la denominamos HEK293T KO. Mientras que el otro tipo de células no tenía ninguna modificación en el transportador de CMP-ácido siálico (el automóvil está en perfectas condiciones para transportar al CMP-ácido siálico) y las denominamos HEK293T wt. Marcamos las proteínas de ambos tipos celulares con proteínas que reconocen azúcares denominadas “lectinas”, para el reconocimiento de N-acetilgalactosamina utilizamos la lectina PNA. Por otro lado, utilizamos la lectina SNA para el reconocimiento del ácido siálico. De este modo, comparamos la intensidad en la coloración por el marcaje con las lectinas. Con esto comprobamos que las células HEK293T KO eran deficientes en el transporte de ácido siálico, lo que permitirá analizar la funcionalidad de otras variantes del gen del transportador de CMP-ácido siálico identificadas por nuestro grupo de trabajo.
La realización del proyecto descrito arriba fue todo un reto para mí, pues varias de las técnicas que se llevaron a cabo nunca las había realizado. Además de eso, me enfermé de COVID-19 casi al inicio del verano; esto hizo que dominar las técnicas fuera difícil, más aún a contra-reloj. Afortunadamente, con el apoyo de mi compañera de laboratorio Gaby y el de la Dra. Roberta, logramos concluir el proyecto. Todo esto me dejó una grata experiencia, pues amplié mis conocimientos sobre la glicobiología, realicé varias técnicas de laboratorio, escribí un artículo y defendí mi proyecto ante un jurado. Además de esto, me quedo con los momentos de estrés y de frustración, cuando no salían los experimentos. Al recordarlos ahora, me dan mucha risa. Recomiendo mucho participar en un verano de investigación porque es una experiencia padrísima que no olvidarán, espero que se sigan realizando este tipo de eventos y que cada vez más estudiantes participen, pues el hacer ciencia es algo vital en el desarrollo de todos los países.
Lo que puede suceder en un verano
Ximena Almazán Sánchez
Haber participado en el Verano de Investigación es una de las decisiones que cambió el rumbo de mi vida y la perspectiva sobre qué es lo que me gusta de la ciencia. Realmente, fue una experiencia inigualable. Me pasó de todo en esas cuatro semanas, pues no sólo aprendí las técnicas de laboratorio, lo cual ya es demasiado después de no haber estado en laboratorios por la pandemia, sino también aprendí del grupo de investigación; son muy dedicados en lo que hacen y continúan aprendiendo.
Lo más impactante para mí durante todo ese tiempo fue que, a pesar de que conocía las reacciones químicas, sólo era un “conocimiento de papel” y no visualizaba todo el procedimiento y trabajo que implicaba obtener un compuesto, pero después de esta experiencia tengo más claro todo lo que hay detrás de la realización de una síntesis de moléculas, y no es más que procedimientos muy ordenados que se mejoran con la práctica. Sin embargo, lo esencial de hacer investigación es preguntarse el por qué las reacciones pasan como pasan y ver si hay nuevas maneras de que ocurran.
Escoger el proyecto fue un tanto sencillo. En ese momento había tenido la materia de Química Orgánica y también, debido a que tenía una noción de cómo funcionan las enzimas, pues la carrera que estudio es Bioquímica, quería estar inmersa un poco más en esos temas. Entonces, después de hablar con el doctor del laboratorio y que me explicara el proyecto, yo estaba muy segura de querer trabajar sobre eso, así que aproveché la oportunidad que me dieron.
Lo complicado fue que al inicio no podía acostumbrarme a pasar mucho tiempo en el laboratorio. Incluso llegaba a pensar que no avanzaba en nada durante un día, pues el tiempo pasa volando ahí adentro; también aveces ocurren cosas inesperadas que hacen que se retrase todo, pero lidiar con eso y superarlo es un reto. Cuando volteas atrás y ves lo que has conseguido, te motivas a seguir.
El proyecto se basó en realizar la síntesis de una molécula para después llevar a cabo una reacción enzimática. Con respecto a la síntesis, a partir de un compuesto (denominado como materia prima) tú puedes añadir nuevos componentes para obtener algo diferente de lo que inicialmente tenías, para así utilizarlo en una nueva reacción y continúar hasta obtener tu molécula objetivo. En este tipo de síntesis, aunque la molécula es esencialmente la misma, porque tienes el mismo número de átomos, obtienes una mezcla de esas moléculas con distinto acomodo de los átomos en el espacio. Entonces el fin de usar la enzima es poder seleccionar un solo tipo de esa molécula que está acomodada específicamente, y que lleve a cabo una reacción con ésta y no con la otra conformación de la molécula.
Después de conocer los resultados, se han comparado con otros, obtenidos previamente con el grupo; esto con el fin de integrar todo y poder realizar un docking molecular, que es una forma más visual de cómo interaccionan las moléculas, y después realizar una publicación científica mostrando todos los resultados.
La posibilidad de poder participar en un artículo científico y la curiosidad de saber cómo funcionan estas moléculas son las razones que me motivan a seguir en esta investigación. Y lo más sorprendente es que esto empezó como un proyecto de verano.
Moverse es la solución
Mónica Villarroel Ramírez
Participamos en el XXIV Verano de la Investigación Científica UAEM 2022 y trabajamos bajo la supervisión de la profesora titular, la Dra. María Alejandra Terrazas Meraz. Nuestro tema de investigación se basó en revisar y analizar datos de encuestas. Éstas las tomamos de la ENSANUT 2018 (Encuesta Nacional de Nutrición y Salud 2018). En las primeras semanas, la Dra. nos impartió sesiones de aprendizaje del programa estadístico Stata v.14, ya que con este programa se realizó el análisis de los datos. También comenzamos a definir el tema de investigación y a recolectar información de artículos de investigación que nos podrían ayudar. En un principio, comenzamos a definir un tema (sarcopenia y ejercicio físico), pero decidimos después enfocarnos sólo en la importancia del ejercicio físico y obesidad en adultos. Por tanto, las últimas semanas las dedicamos a armar el informe final que presentamos y a realizar un cartel.
Nuestro tema de investigación se titula: “La actividad física y obesidad en adultos: Resultados de la ENSANUT 2018”. Decidimos enfocarnos en este tema de investigación ya que los valores promedio en sobrepeso y obesidad van en aumento. También pudimos notar que el promedio de minutos al día de sedentarismo es muy alto y se busca promover el ejercicio físico. El nivel de actividad física se presentó menor al recomendado por la OMS. Buscamos alentar a la población mexicana a retomar los hábitos saludables, entre ellos fomentar la actividad física.
En principio, nuestro tema de investigación se enfocaría en la pérdida muscular (sarcopenia) en particular en personas mayores y en evidencia cómo el ejercicio físico es indispensable para mantener una mejor calidad de vida. Recaudamos información y comenzamos a escribir el informe final. Teníamos ya la introducción y una parte del desarrollo de la investigación, pero al no encontrar suficiente información para calcular los niveles de sarcopenia con los datos obtenidos en las encuestas nacionales de ENSANUT 2018, decidimos sólo enfocarnos en la concientización e importancia del ejercicio físico. Elaboraramos de nuevo la introducción pero esta vez con un rumbo más claro.
Imaginemos que nos realizan una encuesta en la cual nos preguntan: ¿Cuánto tiempo dedica usted en los últimos siete días a hacer actividad física(s) vigorosa(s) y cuántos a moderada(s)? ¿Cuál es la cantidad total de tiempo que usted caminó y estuvo sentado(a) en los últimos siete días? Quienes hacen la encuesta toman medidas de cintura y altura. ¿Cuáles fueron los resultados? En nuestro caso obtuvimos las respuestas de 38, 935 participantes, adultos de 20 a 65 años con los que revisamos los factores relacionados con los niveles de actividad física y sedentarismo.
Muchas veces no somos conscientes de la cantidad de horas que pasamos sentados. Recordemos que el índice de masa corporal (IMC) se calcula dividiendo tu peso entre tu altura al cuadrado (kg/m²). El IMC en mujeres se muestra con una media de 29.39 y en hombres de 28.20. El valor promedio obtenido en circunferencia de cintura de mujeres es de 94.46 y de hombres de 96.57. De acuerdo con la OMS, el valor del perímetro de cintura debe ser máximo 88 cm en mujeres y 102 cm en hombres.
Por otro lado, la media en mujeres en minutos sentado al día es de 199.27 min. y la media en hombres es de 206.93. El promedio en minutos al día de sedentarismo es muy alto y se busca promover el ejercicio físico. La OMS propone unas pautas para la actividad física, en la que sugiere como tiempo recomendado a la semana entre 150 y 300 minutos. Busca el ejercicio con el que más te sientas cómodo, ya sea correr, caminar, nadar, etc., y no dudes en practicarlo.
Ejercicio + buena alimentación = salud
Erik Ricardo Moore García
A pesar de que fue un protocolo corto, no fue para nada fácil. Usamos la base de datos de la ENSANUT 2018 y elegimos el tema de actividad física. Para poder analizar todos los datos utilizamos un programa estadístico, con el que logramos bajar toda la información y analizarla de manera adecuada. Aunque el programa es bastante amigable en su uso, fue muy complejo pues analizamos muchos datos, sin contar el hecho de que leímos varios artículos relacionados con actividad física. Esto con el fin de poder tener una idea más clara de lo que queríamos plasmar en nuestro protocolo.
Elegí ese tema porque se me hace importante considerar el hecho de que la realización de la actividad física es un punto clave para la prevención de enfermedades crónicas no transmisibles en diferentes grupos de edad. Cabe mencionar que el ejercicio físico y la actividad física llevada de la mano de una buena alimentación, disminuyen las probabilidades de poder padecer alguna enfermedad crónica, o que las personas que ya padecen algún tipo de enfermedad, puedan llevar un estilo de vida adecuado y que no sea agrave su problema de salud.
Lo que me inspira es que tengo la esperanza de que nosotros como nutriólogos tengamos la capacidad de poder orientar, ayudar e impartir una educación nutricional de manera adecuada, no sólo a los pacientes que llegan a nuestro consultorio, sino a la población mexicana en general; que cualquiera puede aprender a tener una buena alimentación, equilibrada y suficiente, cumpliendo sus necesidades fisiológicas y nutricionales con el objetivo de evitar o tratar enfermedades. Si puedo ayudar de una u otra forma que las personas tengan buenos hábitos de alimentación ¬–entre otros tipos de hábitos de vida, como la actividad física–, lo haré porque es mi obligación y responsabilidad.
Una de las cosas más difíciles al redactar el texto fue la obtención de los resultados, la recopilación de datos que teníamos que manejarla de la manera correcta para que los resultados fueran los óptimos posibles. Por supuesto, nos llevó mucho tiempo analizarlos, pero una vez que pudimos ajustar nuestros datos requeridos y plasmarlos en nuestro protocolo, hicimos la redacción de nuestra discusión y nuestras conclusiones. Finalmente, analizar esos datos es de suma importancia porque con ello pudimos ver el panorama actual o al menos de los últimos 4 o 5 años, de lo que es la actividad física en la población mexicana. Desafortunadamente, los datos demuestran que hay un promedio de sobrepeso tanto en hombres como en mujeres en México. Esto es un signo de alerta porque quiere decir que la mayoría de las personas no hacen ejercicio físico, entonces nosotros tenemos que impulsarlos a realizar actividad física, yendo de la mano con una buena alimentación para que podamos tener los mejores resultados en cuestión de salud y llevar una mejor calidad de vida. Se nos hizo un poco pesado analizar la base de datos y elaborar el cartel, ya que éste último tenía que cumplir ciertos requisitos de medidas e información.
Mi texto trata acerca de la importancia que tiene la actividad física en la población mexicana recopila datos proporcionados por la ENSANUT 2018 donde muestra el porcentaje y los distintos tipos de actividad física que realizan los mexicanos, como actividad física intensa o vigorosa moderada leve y hasta el sedentarismo, siendo ésta en un alto porcentaje, y que eso potencializa a que puedan padecer enfermedades a largo plazo.
Una planta asombrosa
Cecilia Lara Rivas
Realmente, mi experiencia en este verano fue fascinante. En un principio, creí que iba a ser algo complicado, pero en realidad aprendí muchas cosas nuevas, cosas que sólo había visto en la teoría. Me gustó mucho el hecho de ir al laboratorio, ya tenía mucho tiempo que no entraba a uno, desde que comenzó la pandemia. Tenía la idea de que quería trabajar con las plantas, y me di cuenta de que me gusta mucho el estudio que realizamos.
El tema lo escogí, ya que me interesa mucho el área de productos naturales, saber por qué las plantas tienen muchos compuestos y cómo identificar cada uno de ellos. Además, en el futuro quisiera estudiar cómo se prueban para el área farmacológica. Me inspira conocer los compuestos de las plantas con los que se realizan nuevos medicamentos, y lo contrario, qué sería de las plantas que pueden ser toxicas.
Lo más difícil de la investigación, principalmente, fue regresar a las practicas presenciales; venimos de la virtualidad, y aunque impartían las prácticas de manera ingeniosa para enseñarnos lo mínimo de teoría en un laboratorio, daba miedo entrar en ese espacio, porque de alguna manera llevas lo básico, las reglas y sabes las consecuencia de no realizar buenas prácticas. Por eso, siento que fue sobre todo un reto, y tuve muchos nervios al realizar mi primer proyecto de investigación.
El proyecto habla de “Jatropha cinerea” (Ortega) Müll.Arg, una planta que es nativa de Arizona y noroeste de México. Ésta habita en suelos pobres y climas áridos, acompañada de vegetación como matorral xerófilo y típica de desiertos arenosos. También conocida como sangre de grado, Lomboy, Sangregado, y otros más. En la literatura sobre el género Jatropha encontramos que biosintetiza principalmente diterpenos. Además, se ha demostrado su potencial como fuente de compuestos con propiedades farmacológicas, como la antimicrobiana, antioxidante y anticancerígena. Nuestro objetivo fue llevar a cabo el fraccionamiento primario y establecer la estructura molecular de un metabolito secundario presente en los extractos de mediana (acetona) y baja (hexano) polaridad de J. cinerea. Mediante la purificación y caracterización de metabolitos secundarios de estos extractos se obtendrán diterpenos relacionados estructuralmente a los previamente aislados de plantas de este género.
Nuestro proyecto de verano fue exitoso, obtuvimos resultados favorables, ya que se logró purificar un compuesto de cada extracto, como lo planteamos en nuestro objetivo; se pudo comprobar mediante el análisis de los resultados espectroscópicos de los compuestos purificados.
Como conclusión, el estudio de J. cinerea condujo a la obtención de metabolitos secundarios: una mezcla de β-sitosterol y estigmasterol en el extracto hexánico (compuestos de amplia distribución en la naturaleza), y el diterpeno cinerendiona del extracto acetónico, un compuesto que se aísla por primera vez como producto natural. Cinerendiona se evaluará como posible agente citotóxico.
La naturaleza salva vidas
Danaé Carvajal Peralta
Mi experiencia en este verano de investigación fue muy buena, ya que aprendí demasiadas cosas que, debido a la pandemia, no pude practicar de manera presencial. Además de que el ambiente laboral en el laboratorio que llevé a cabo mi estancia es muy tranquilo y grato. Al comenzar con esta aventura todo fue nuevo para mí; comenzamos con la purificación del compuesto, lo cual se hizo por medio de cromatografía en columna, y cada cierta cantidad de fracciones se realizaba un monitoreo del avance cromatográfico mediante cromatografía en capa fina (CCF).
Esto se hizo con la finalidad de poder encontrar algún compuesto puro, que se descubrió en el extracto acetónico, se llevó la muestra a RMN y se obtuvieron los respectivos espectros. Me llené de emoción al verlos, ver lo bonito y claro que se veían. Hicimos la elucidación estructural y se dedujo la estructura de un diterpeno que no está registrado en la literatura.
Existieron algunas pequeñas dificultades, pero realmente todo fue sencillo hasta cierto punto; como todo en tu primera experiencia, lo único un poco complicado fue hacer la elucidación estructural, porque no había trabajado con este tipo de compuesto nunca antes.
Elegí este tema de investigación porque quería saber más sobre cómo se obtienen los productos naturales, cómo de algo que se encuentra en la naturaleza se puede descubrir un elemento que salve vidas; me interesa mucho el proceso que se lleva acabo para llegar a esto. El estudio fitoquímico y la caracterización estructural de los productos naturales son muy interesantes, y apenas con este proyecto voy descubriendo la punta del iceberg, me falta mucho más que aprender y descubrir y tengo muchas ganas de llenarme de mucho más conocimiento sobre el tema.
Los alimentos al servicio de la medicina
Stefany R. Hernández Bustos y Gabriela B. Porcayo Aguilar
Un verano de investigación es más que una actividad extracurricular, es dar de uno mismo para un bien común, es pasión, es conocimiento, y con esto, generar el desarrollo de nuestro país y de nosotros mismos como seres humanos.
Durante la décimo cuarta edición del Verano de la Investigación Científica en Morelos, decidimos realizar una estancia en la facultad de medicina de nuestra Universidad, en el laboratorio 13 de “Electrofisiología y bioevaluación farmacológica”. Este laboratorio se encarga, entre otras cosas, de investigar las propiedades que se encuentran escondidas en diferentes productos naturales que existen en nuestro país, las cuales prometen llegar a impactar de forma positiva en la salud de los mexicanos y aliviar de a poco la carga de los médicos.
La experiencia durante esta estancia fue sorprendente en todos los aspectos. Nos sentíamos llenas de curiosidad por aprender todos los días cosas de las que nunca habíamos escuchado; tuvimos la oportunidad de trabajar con organismos vivos, fue una experiencia completamente nueva, y a la vez, un enorme reto. Sin embargo, logró provocar en nosotras un enorme respeto y agradecimiento hacia la vida que nos rodea en el planeta Tierra. Aprendimos que cada ser vivo en este planeta es importante y valioso. Al mismo tiempo, en el laboratorio nos inspiraron personas increíbles con cerebros brillantes, que nos enseñaron a trabajar en equipo y la esencia de la ciencia misma.
Como estudiantes de medicina, algunos de nosotros tarde o temprano llegamos a replantearnos por qué queremos ser médicos. En ocasiones nos sentimos limitados en nuestra capacidad de ayudar cuando sólo es posible tratar en el tiempo enfermedades que no tienen cura; sin embargo, personalmente hemos encontrado respuestas y una enorme motivación en la ciencia.
¿Alguna vez creíste posible que dentro del elote existiera una sustancia que puede ayudar al control de la diabetes?
¡Nosotras tampoco! O al menos no en un principio. Es por esto que dedicamos nuestras vacaciones de verano a descubrirlo.
Nuestro confiable maíz amarillo posee más carbohidratos que cualquier otro nutriente y, aunque es delicioso, para los pacientes que viven con diabetes resulta un gran problema. Gracias a esto, nuestro proyecto se basó en probar distintos compuestos extraídos de un maíz blanco llamado “Sac Beh”, que ha sido mejorado genéticamente para aportar una mayor cantidad de proteínas. Quisimos averiguar si estos compuestos tenían la capacidad de bajar el azúcar en la sangre de nuestros ratones diabéticos, con la esperanza de algún día replicar estos fenómenos en pacientes humanos que padezcan esta difícil enfermedad.
Logramos encontrar datos muy interesantes, puesto que con la experimentación que realizamos en nuestros amigos ratones, comprobamos que algunos de nuestros compuestos a evaluar efectivamente ayudaban a controlar sus glucosas, generando efectos de “hipoglucemia” en niveles que nos sorprendieron. Sin embargo, la ciencia es así, no podemos emocionarnos prematuramente, por lo que al saber estos hallazgos, todo el equipo de laboratorio quedamos con un apetito voraz de conocimiento, saber hasta dónde puede ayudar este maíz a los mexicanos que viven con diabetes día a día.
Pero ¡no te quedes con las ganas de leerlo! En el artículo te platicamos un poco más al respecto, disfruta de tu dosis de ciencia del día ☺.
Vórtice, es una revista de publicación continua digital editada por la Universidad Autónoma del Estado de Morelos (UAEM), a través de la Dirección de Publicaciones y Divulgación, Edificio 59 (Facultad de Artes), Campus Norte. Av. Universidad 1001, Col. Chamilpa, CP 62209, Cuernavaca, Morelos, México. Teléfono +52 777 329 7000, ext. 3815. Correo: revistavortice@uaem.mx. Editora responsable: Jade Gutiérrez Hardt. Reserva de Derechos al Uso Exclusivo No. 04-2014-070112203700-203, ISSN 2395-8871, ambos otorgados por el Instituto Nacional del Derecho de Autor.
Responsable de la última actualización de este número: Roberto Abad, Av. Universidad 1001, Col. Chamilpa, CP 62209.
Vórtice está incluida en el Índice de Revistas Mexicanas de Divulgación Científica y Tecnológica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt). Publica artículos de divulgación relacionados con las ciencias y las humanidades, y textos breves que transmitan el gusto por el conocimiento científico. El contenido de los artículos es responsabilidad de cada autor. Esta revista proporciona acceso abierto inmediato a su contenido, con base en el principio de ofrecer al público un acceso libre a las investigaciones para contribuir a un mayor intercambio global de conocimientos. Se distribuye bajo una licencia Creative Commons Reconocimiento-NoComercial 4.0 Internacional License.
