Unidad de Postgrado Ciencias Biológicas

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Análisis de los tipos capsulares de Campylobacter jejuni (Jones et al. 1931) Véron and Chatelain 1973, de una comunidad amazónica y el pueblo joven costero de Pampas de San Juan de Miraflores, en razón a las frecuencias globales
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Rojas Rivero, Jesús Daniel; Alvarado Iparraguirre, Débora Elizabeth
Campylobacter jejuni (Jones et al. 1931) Véron and Chatelain 1973, es la primera causa de diarrea bacteriana en el mundo. La técnica de serotipificación desarrollada por Penner es el gold estándar para la tipificación de este microorganismo, siendo la cápsula polisacárida (CPS) el principal serodeterminante. La CPS es uno de los principales factores de virulencia de C. jejuni y uno de los más estudiados; se sabe que la CPS se encuentra asociada al síndrome de Guillain – Barré (SGB) y puede ser considerada un biomarcador de éste. Además, una vacuna conjugada capsular se encuentra en desarrollo y requiere la determinación de su valencia. En la actualidad la distribución de los tipos capsulares circulantes en el mundo se encuentra pobremente descrita. El objetivo de este estudio fue determinar las frecuencias de los tipos capsulares circulantes en Perú y compararlos con las frecuencias observadas a nivel mundial; además, se evaluó la relación de las cápsulas con la edad, sintomatología y lugar de estudio. Se utilizó un PCR múltiple para detectar los tipos capsulares en aislamientos de C. jejuni de muestras diarréicas y no diarréicas de dos poblaciones pediátricas, una del PP.JJ. Pampas de San Juan de Miraflores, Lima, y otra de la Comunidad Santa Clara de Nanay, Loreto, Perú. Los resultados mostraron que los tipos capsulares complejo HS4 (12,3 %), complejo HS3 (10,8 %), HS15 (8,7 %), HS41 (5,6 %), HS10 (5,4 %), complejo HS8/17 (5,2 %) y HS2 (5 %) fueron los más prevalentes. No se observaron diferencias significativas entre las frecuencias en Perú y a nivel mundial de los tipos capsulares complejo HS1/44, HS2, complejo HS4 y complejo HS23/36, no así con los tipos capsulares complejo HS3 (p < 0,001), HS15 (p < 0,001) y HS53 (p = 0,018). No se observaron diferencias estadísticas significativas entre las proporciones de tipos capsulares observadas en sintomatología, lugar de estudio ni edad de los participantes, no obstante, se observó un mayor riesgo de infección por el tipo capsular HS15 en función de la edad. El 85 % de los participantes tuvieron reinfecciones con distintos tipos de CPS, lo cual sugiere que las CPS podrían conferir un cierto nivel de inmunidad protectora homóloga. Se necesita llevar a cabo más estudios para contribuir al conocimiento sobre la distribución de los tipos capsulares que permitan determinar sus frecuencias en nuestra región, determinar qué tipos capsulares asociados al SGB se encuentran circulando en la sociedad y llevar a cabo estudios epidemiológicos que permitan tomar las acciones preventivas pertinentes ante este microorganismo.
Asociación de las poblaciones de vibrio con las mareas rojas en el litoral peruano
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Orozco Moreyra, Rita Esther; Alvarado Iparraguirre, Débora Elizabeth
La incidencia de las mareas rojas y la presencia de las especies de vibrios durante la ocurrencia de estos eventos constituyen una amenaza al desarrollo de la maricultura y a los bancos naturales de recursos bentónicos, sobre todo en las áreas someras. En el litoral peruano, las mareas rojas ocurren de manera recurrente durante la primavera y verano, y su tiempo de permanencia está sujeto a los cambios de las condiciones ambientales. Durante estos eventos se presentan algunas especies de Vibrio sp. con características patogénicas y toxigénicas que afectan a los organismos acuáticos y la salud humana, por lo que durante 2010 y 2012 se estudió la distribución temporal y espacial de vibrios marinos durante los eventos de mareas rojas en las bahías de Sechura, Callao, Pisco y San Nicolás-Marcona; esta última, considerada como control, porque son escasos los reportes de mareas rojas. Se observaron densidades bajas (<106 cel/L) de organismos que causan mareas rojas nocivas. El dinoflagelado Akashiwo sanguinea y el ciliado Mesodinium rubrum fueron observados en la zona del Callao; Akashiwo sanguinea, Mesodinium rubrum y Prorocentrum minimum, en Pisco; la diatomea Pseudo-nitzchia pungens y el dinoflagelado Dinophysis rotundata, en Sechura. También se observó la predominancia de la especie cosmopolita Vibrio alginolyticus en todas las áreas. En menor número, las especies V. vulnificus y V. parahaemolyticus en Pisco y Callao asociadas a temperaturas cálidas; estas últimas son conocidas por ser patógenas y provocar severas intoxicaciones en los seres humanos, por el consumo de mariscos o pescado crudos. El índice de correlación R varió entre 0,5 y 0,6, lo que indica la relación significativa entre mareas rojas, Vibrio sp. y factores ambientales.
Estudio de la diversidad molecular de aislados clínicos de Vibrio parahaemolyticus en el periodo 1995-2017
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Caro Castro, Junior Jair; Alvarado Iparraguirre, Débora Elizabeth; Gavilán Chavez, Ronnie Gustavo
Vibrio parahaemolyticus es un patógeno facultativo que causa infecciones gastrointestinales asociadas al consumo de productos marinos, las cuales se han convertido en un problema de salud pública en diversas regiones del mundo. Los reportes en Perú no representan apropiadamente la tasa real de casos debido a factores como la automedicación y el bajo poder discriminatorio de los métodos convencionales de tipificación. Frente a ello, las herramientas moleculares basadas en epidemiología molecular brindan una solución para la obtención de datos importantes en investigaciones de brotes. Por ende, el objetivo del presente trabajo fue estudiar la diversidad molecular de V. parahaemolyticus clínicos mediante tipificación multilocus (MLST). Setenta genomas de V. parahaemolyticus pertenecientes a muestras de origen peruano se incluyeron en el análisis. Las muestras fueron obtenidas durante el periodo 1995-2007. A partir de los genomas se obtuvo información que involucra genotipos (STs), estructura poblacional, relación filogenética y la presencia o ausencia de factores de virulencia como las islas de patogenicidad (VpaI). Se identificaron 11 STs diferentes, cinco de ellos responsables de importantes epidemias en el pasado: ST3 (n=31), ST120 (n=22), ST265 (n=6), ST88 (n=3) y ST36 (n=2), destacando particularmente el ST3, por presentar predominancia numérica y temporal en los aislados. Por otro lado, la relación filogenética demostró la clonalidad de los aislados, formando clústeres entre cepas pertenecientes al mismo genotipo. Además, se detectó que la mayoría de aislados presentaron genes que codifican a las hemolisinas TDH y TRH, y los genes de las VpaI 1 al 7. Se concluye que, durante el periodo estudiado, predominaron los aislados del genotipo ST3, poseedores de importantes factores de virulencia y asociados a importantes epidemias años atrás. Adicionalmente, se encontró la circulación de genotipos poco estudiados en Perú y el mundo, pero con potencial patogénico latente, por lo cual se enfatiza la importancia del empleo de técnicas moleculares en la vigilancia epidemiológica de V. parahaemolyticus para el rastreo de genotipos con potencial epidémico a futuro.
Evaluación de la expresión de tres genes aos, erf2 y pr-p2 que participan en la respuesta celular defensiva en plantas de tomate inoculadas con bacterias promotoras de crecimiento vegetal e infectadas con Alternaria alternata
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Ogata Gutiérrez, Katty; Alvarado Iparraguirre, Débora Elizabeth; Zúñiga Dávila, Doris Elizabeth
Investiga 15 bacterias con potencial PGPR (bacterias promotoras de crecimiento vegetal) seleccionadas del banco de cepas del laboratorio con el objetivo de caracterizar y cuantificar la expresión de los genes aos, erf2 y pr-p2 que están relacionados con la activación de la respuesta celular defensiva en plantas de tomate inoculadas con PGPR durante la infección del patógeno
Evaluación de métodos de purificación de SARS-CoV-2 para la cuantificación viral y análisis NGS de muestras del alcantarillado de las ciudades de Lima, Callao y Arequipa durante la pandemia de COVID-19
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Mindreau Ganoza, Elías Ismael; Alvarado Iparraguirre, Débora Elizabeth; Santa María Fuster, Mónica Cecilia
La necesidad de medir los casos de infectados de COVID-19 durante la pandemia en países en vías de desarrollo donde se tienen recursos insuficientes para poder testear a la población ha llevado a proponer la epidemiología basada en aguas residuales como una alternativa económica y viable para poder conocer en tiempo real el avance de contagios y tomar las medidas necesarias de prevención aplicando cálculos de normalización de la población infectada como el del índice de prevalencia relativa (RPI, de sus siglas en inglés, Relative Prevalence Index) sabiendo la cantidad de población que alimenta un determinado buzón de alcantarillado. A partir de dicha herramienta es que se propone optimizar los procedimientos de menor costo para la concentración viral y purificación del ARN del SARS-CoV-2 para las muestras de agua residual, así como poder evaluar el rendimiento del proceso a partir de la medición de parámetros que puedan influir en la detección y cuantificación vía RTqPCR, como la influencia de los parámetros fisicoquímicos del agua residual recolectada en pozos de Plantas de Tratamiento de Alcantarillado (PTARs) y Redes de Alcantarillado (Colectores). En el estudio se demuestra la importancia del monitoreo de aguas residuales en el seguimiento al SARS-CoV-2, así como la existencia de un efecto favorable del MgCl2 como un aditivo para la filtración mediante el método de elución- adhesión con membrana electronegativa; también se recomienda el método del TRIzol modificado para la extracción a bajo costo del ARN viral de aguas residuales, siendo que es posible hacer más accesible estas metodologías en países de bajos recursos.
Evaluación del gen que codifica la enzima β - Hidroxipalmitato metil éster hidrolasa (βHPMEH) para la inhibición de la marchitez bacteriana causada por Ralstonia solanacearum por expresión en Solanum tuberosum “papa”
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Fernandez Huaytalla, Elizabeth; Kreuze Rockström, Jan Frederik; Alvarado Iparraguirre, Débora Elizabeth
La marchitez bacteriana causada por Ralstonia solanacearum E.F. Smith es la más importante enfermedad bacteriana que ataca a cultivos agrícolas como papa, tomate, banana, etc. causando grandes pérdidas en la producción. Desafortunadamente, su control ha sido difícil por su amplio rango de hospederos alternativos, por su supervivencia en el suelo, por su variación biológica y genética, por su poca fuente de resistencia natural y por no contar con métodos químicos apropiados. La búsqueda de métodos que confieran resistencia en una variedad de importancia alimenticia y económica sería una ventaja muy significativa. Sin embargo, es necesario primero conocer cómo el patógeno logra desarrollar la enfermedad en su hospedero, como se comunica y que estrategia usa para ser virulento y causar daño en la planta. Ralstonia solanacearum posee un sistema quorum sensing para la regulación de la expresión de genes de virulencia, la molécula 3-OH-PAME es el autoregulador de esta señal. Adicionalmente se conoce que la molécula ΒHPMEH hidroliza a 3-OH-PAME anulando así la señal de virulencia y por tanto la comunicación quorum sensing en R. solanacearum. Con este objetivo se realizó la evaluación del gen βhpmeh. Para ello, se diseñaron dos vectores que expresen este gen los cuales fueron verificados por análisis de restricción y secuenciamiento para posteriormente, mediante técnicas de Agroinfiltración, observar su expresión y su efecto frente a R. solanacearum en hojas de papa Solanum tuberosum. Los resultados de la expresión transitoria muestran que el gen βhpmeh retrasó la aparición de síntomas de la marchitez bacteriana y por lo tanto es un candidato para la transformación genética de S. tuberosum.
Identificación y caracterización molecular de secuencias homólogas al T-DNA del plásmido Ti de Agrobacterium spp. insertados en el genoma de Ipomoea batatas (L.) Lam “camote“ y especies silvestres relacionadas
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2012) Quispe Huamanquispe, Dora Graciela; Alvarado Iparraguirre, Débora Elizabeth
La transferencia horizontal de genes (HGT) ha sido uno de los temas más debatidos en biología evolutiva durante las últimas dos décadas debido a que esto ha desafiado considerablemente nuestra visión acerca de la historia evolutiva de los genomas. En el caso de organismos procariotas como las bacterias, la adquisición de genes de otros individuos alejados filogenéticamente les ha permitido producir genomas extraordinariamente heterogéneos y dinámicos cambiando por tanto, la ecología y la patogenicidad de las especies bacterianas (Maiden 1998; Gogarten et al., 2002; Ochman et al., 2000). En eucariotas también se ha registrado la ocurrencia de eventos de HGT, los cuales incluyen a un gran número de genes provenientes de varios donadores en los rotíferos de la clase Bdelloidea (Gladyshev et al., 2008) o la transferencia de genes de la bacteria intracelular Wolbachia dentro del genoma de sus hospederos artrópodos (Hotopp et al., 2007). En plantas, el modelo mejor conocido sigue siendo el del género Agrobacterium cuyo mecanismo de infección involucra la transferencia e integración de una región del plásmido Ti al genoma de la célula vegetal. El impacto de este hallazgo ha tenido grandes aplicaciones en diversos campos de la biología vegetal, agricultura y biotecnología. Sin embargo, el descubrimiento de secuencias homólogas al T-DNA del plásmido Ri de Agrobacterium rizhognenes en el genoma de especies del género Nicotiana (White et al., 1983; Furner et al., 1986), Daucus carota “zanahoria” (Spano et al., 1982) y Convulvus arvensis (Tepfer, 1982) han evidenciado que la ocurrencia de este tipo de eventos actúan como una fuerza significativa en la evolución de genomas eucariotas (Richardson y Palmer, 2007; Bock, 2010; Talianova y Janousek, 2011). La importancia de estos hallazgos incrementa la necesidad de realizar más investigaciones para entender el mecanismo de flujo horizontal de genes a través de bacterias en la evolución de plantas superiores, por lo que el presente trabajo de tesis pretende identificar y caracterizar la presencia de secuencias homólogas al T-DNA del plásmido Ti de Agrobacterium spp. en el genoma de Ipomoea batatas (L.) Lam “camote” y especies silvestres relacionadas, con el fin de evidenciar la ocurrencia de eventos de HGT en este género y el posible impacto de este hallazgo en su evolución.
Identificación y genotipificación de Escherichia coli productor de toxina tipo shiga (STEC) presente en puestos de venta de carne de pollo en el distrito de San Juan de Miraflores
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Lucas López, Juan Raúl; Alvarado Iparraguirre, Débora Elizabeth
Identifica y genotipifica cepas de STEC aisladas en puestos de venta de carne de pollo en un distrito de Lima. Para ello, se tomó hisopados de la superficie de manos, tablas de picar y mesa de expendio de 50 puestos de venta de carne de pollo en el distrito de San Juan de Miraflores, se realizó el aislamiento microbiológico estándar, identificación molecular de los genes stx1, stx2 y eaeA mediante PCR y la subtipificación genética mediante electroforesis en campo pulsatil (PFGE). El 84% (42/50) y 66% (33/50) de los puestos de venta poseían al menos una de las superficies contaminadas con E. coli y STEC, respectivamente. El 42%(63/150) y 25.3%(38/150) de las muestras fueron positivas a E. coli y STEC, respectivamente. 43 de las 63 cepas de E. coli aisladas fueron patógenas por presentar al menos un gen evaluado. 38 cepas fueron STEC y presentaron los genes stx1 (19.1%;12/63), stx2 (14.3%;9/63) y las asociaciones: stx1 y stx2 (12.7%;8/63); stx1, stx2 y eaeA (6.3%;4/63); stx2 y eaeA (4.8%;3/63); y, stx1 y eaeA (3.2%;2/63). También se identificó E. colieaeA (7.9%;5/63). Veintitrés cepas de STEC fueron evaluadas mediante PFGE las cuales no mostraron ser cepas genéticamente idénticas, perose llegaron a establecer cinco clusters y nueve cepas poco relacionadas epidemiológicamente. Se observaron prácticas de higiene deficientes en el puesto de venta y durante el expendio. Se confirma que los puestos de venta de carne de pollo evaluados son una fuente de contaminación de STEC cuyas cepas difícilmente proceden de un origen común. Es presumible que la manipulación en el puesto de venta y el manejo en expendio favorezcan la contaminación de carne de pollo con STEC en nuestro medio, debiendo fortalecerse las medidas de control a este nivel para salvaguardar la salud pública del consumidor.
Optimización de una pcr multiplex para la detección de Mycoplasma gallisepticum y Mycoplasma synoviae en muestras de tejidos de Gallus gallus
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Chávez Montenegro, Víctor Elías; Alvarado Iparraguirre, Débora Elizabeth
Las bacterias Mycoplasma gallisepticum (MG) y Mycoplasma synoviae (MS), son los principales patógenos que ocasionan la enfermedad de micoplasmosis aviar a nivel mundial. En el Perú, la mayor cantidad de especies avícolas comerciales pertenecen a la especie Gallus gallus, en donde la propagación de la micoplasmosis aviar ocasionaría grandes pérdidas económicas debido a su rápida propagación, por ello, es necesario detectar dichos patógenos para controlar la infección. La presente investigación consistió en optimizar la detección de ambos patógenos en tres (03) fases. La primera fase consistió en optimizar una PCR para la detección de MG y MS, la segunda fase en la optimización de PCR multiplex para la detección de ambos patógenos en tejidos de Gallus gallus y finalmente en la tercera fase se realizó la secuenciación de las muestras que salieron positivas en las muestras analizadas, para saber si existe similitud con otras cepas de MG y MS. La finalidad de la investigación fue optimizar una PCR multiplex para detectar eficientemente ambos patógenos en menor tiempo usando cebadores sensibles y específicos. Se analizaron un total de 669 muestras, durante cuatro años seguidos, de las cuales el 1,79 % estuvo contaminada con MG, 2,84 % con MS y 2,09 % con ambas especies, así mismo la incidencia fue 1,92 % para MG, 3,04 % para MS y 2,24 % para ambas bacterias durante el periodo 2016 al 2019. Si bien los resultados son muy bajos, pero no dejan de ser menos importante, existe la posibilidad de proliferar la micoplasmosis aviar en los galpones nacionales. El control y la vigilancia constante de estas dos bacterias patógenas, mediante uso de técnicas moleculares, evitarán su proliferación y por ende evitará grandes pérdidas económicas.

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