Seminario de Investigación Departamento de Fisiología.

“Sistemas lipídicos modelo y el estudio de las propiedades mecánicas y termodinámicas de las membranas biológicas"

Impartido por el DR. DANIEL BALLEZA MEJÍA, Profesor Investigador de la Universidad Autónoma de Guadalajara.

[ivonnemedinazaragoza]

Creo que uno de los retos que tenemos en la nanobiotecnología es entender a fondo las funciones y relaciones estructurales de los sistemas lipídicos o de cualquier sistema biológico con el que se trabaje. Haciendo relación con el artículo "Narratives of nature nanotechnology" creo que laa teorías de "nanotechnology using nature and inspired by nature" son las más relacionadas con el campo biomédico.

[sofiaderobles]

Son impresionantes las aplicaciones que se comienzan a divisar a partir del conocimiento de la bionanotecnología en la natrualeza, me encantaría resaltar la interseccionalidad de comprender y crear. La bionanotecnología se muestra como herramienta para conocer mejor los mecanismos a nivel nano que rigen la vida abriendo camino a un mejor entendimiento de cómo ocurre la vida en sí; esto a su vez da espacio a la creatividad e ingeniería para crear, a partir de estos, soluciones alterna a las ya existentes fuertemente basadas en la física. La nanobiotecnología puede llevar la biomimética al siguiente nivel, no solo tomando provecho de los mecanismos de la natrualeza, sino también utilizando la naturaleza. Me parece un campo bastante prometedor para una nueva era de tratamientos y medicamentos.

[ernestoperezmendoza]

La información presentada me parece muy interesante, tenia un poco se conocimiento de membranas pero no estaba consciente de como estos sistemas se ven afectados por el estrés mecánico asi como su importancia en diferencias enfermedades; aunado a esto no tenia idea de que la propia geometría de los lipidos y de las estructuras que forman se podrian ver afectada por otras contiguas, creo que es una tecnología innovadora y que como menciona nos vendrá muy bien ya que en la crisis de los antibioticos se necesitan nuevas formas para atacarlo, y creo que la interrupción de esta membrana podria ser una manera muy efectiva (Ernesto Perez)

[zaihm]

Los canales iónicos y las membranas lipídicas son un tema bastante amplio para estudiar y muy interesante al que estos estén profundamente vinculados, en el seminario son un claro ejemplo de cómo la nanotecnología usa la naturaleza y esto se logra con el estudio de los diferentes estímulos a los que responden los canales iónicos. Como usted lo menciona, todo el tiempo se sigue revolucionando la tecnología aplicada a la ciencia y un gran ejemplo de esto considero que fue el protocolo para formar los esferoplastos gigantes para poder estudiar los canales iónicos en células de menor tamaño, como las células bacterianas, y así demostrar la adaptación de estos canales para evitar que un choque hiposmótico genere una lisis celular. Esto es solo uno de los grandes progresos que se han obtenido y se siguen logrando para el área biomédica para el tratamiento del cáncer con la ayuda de los lipopéptidos o enfermedades emergentes como es el caso actual de COVID-19 (Zaira Verónica Hernández Montes A00344392).

[ricardovargas]

Toda la variedad de temas y aplicaciones es sorprendente, aunque la mitad de los temas no los entiendo xd, me fascina saber la cantidad de conocimiento que se puede obtener de la nanobiotecnologia y las posibilidades casi infinitas de aplicaciones para lidiar con problematicas actuales y situaciones que se pueden optimizar para su tratamiento como en el ejemplo del cancer.

[xedurdoxd]

Admiro mucho su esfuerzo y su contribución, me parece intrigante la importancia de estudiar los canales iónicos y las propiedades termodinámicas de las membranas lipídicas, con la finalidad de comprender las interacciones péptido-lípido que son muy relevantes en aplicaciones biomédicas. El argumento en relación con las narrativas, que describe lo discutido en este seminario, es sin duda nanotecnología inspirada en la naturaleza y usando la naturaleza, pues considero que entre más sean estudiadas a fondo las membranas lipídicas existirá un fundamento más sólido que permitirá abordar las narrativas de nanotecnología mejorando y controlando la naturaleza.

Dado el ejemplo de las células cancerígenas donde la polaridad de la membrana cambia con respecto a una célula sana, al punto de poder utilizar esta propiedad a favor, para mejorar y controlar la presencia de las células cancerígenas, utilizando péptidos especializados cuya función es atravesar y destruir selectivamente las células cancerígenas, tecnología que sin duda resulta menos invasivo y nocivo para el paciente, en contraposición a las terapias existentes, que se basan en remover el tejido completo o el uso de fármacos como el taxol y las quimioterapias. Con ello me llevo claro el potencial que existe bajo las narrativas de la nano-biotecnología.

(J. Eduardo Zárate Aranda A01630299)

[claudiamunguia]

Me gustó mucho el enfoque que le dió a este tema debido a que nunca había visto una explicación de este tipo ante los sistemas lipídicos. Me deja reflexionando acerca de lo increíbles que son los lípidos y de sus asombrosas aportaciones a la naturaleza e incluso a la ciencia. Otro aspecto que me parece bastante interesante es la manera en la que los lípidos logran tener una relación estrecha con las proteínas y los efectos que generan entre sí para que la maquinaria de la membrana celular funcione adecuadamente. E incluso, que estas acciones puedan ser estudiadas para sacarles el mayor provecho posible en distintas áreas de investigación, es de gran interés.
Yo considero que los enfoques narrativos que predominan en esta charla son las correspondientes a la nanotecnología inspirada por la naturaleza y la nanotecnología como naturaleza. Lo anterior debido a que es posible estudiar aquellas nanoestructuras presentes en el medio ambiente de manera natural y a partir de ahí utilizarlas en la creación de nuevos productos o como línea de investigación en áreas farmacéuticas, como usted bien lo menciona. (Claudia Munguía, A01229614)

[german]

Me pareció muy interesante conocer acerca de la importancia de los canales iónicos y los factores que llevan a la apertura y cierre de estas proteínas, así como de el impacto de los cambios mecánicos en la membrana fosfolipídica. Creo que en este caso lo relacionaría con la narrativa de la nanotecnología usando la naturaleza ya que después de entender la función y los mecanismos de estas membranas, se pueden emplear para el terapias o tratamientos médicos. (Germán Paredes, A00572062)

[Proton]

Es sumamente interesante todo lo concerniente a los sistemas lipídicos modelo y su aplicación con la nanobiotecnología cuyo enfoque narrativo principal considero que se centra en la nanotecnología usando la naturaleza, ya que al hablar sobre el amplio estudio de las propiedades mecánicas y termodinámicas de las membranas biológicas, la importancia de los dominios sólidos, transitorios y fluidos en las vesículas; la formación de poros para la adaptación a la presión osmótica, los péptidos antimicrobianos, la conceptualización de los lípidos y membranas como bloques interactuando entre ellos y la flexibilidad proteica de los canales de membrana, se abre un amplio campo de progreso en avances biomédicos de impacto terapéutico, tanto como un posible tratamiento contra el cáncer que evite todos los métodos invasivos convencionales, así como el desarrollo de antibióticos alternativos mediante lipopéptidos o incluso un tratamiento a enfermedades como el COVID-19; pues con el conocimiento adecuado de las proteínas de canal y las membranas lipídicas vistas como un todo, es posible generar una dirección específica de una sustancia terapéutica de interés a un blanco molecular establecido (Diego Espinoza, A01633865).

[citlalisofiasandovalmontan]

Resulta interesante pensar que en estructuras como los lípidos cambios en su conformación por diversos factores como lo son mecánicos, de temperatura o voltaje, cambian por completo su función. A lo largo del seminario pude identificar que la narrativa que resalta es la de la nanotecnología usando la naturaleza. Se mencionó de qué forma los modelos lipídicos sirven para el estudio de las proteínas y cómo ciertos péptidos pueden influir en la formación de canales iónicos y la importancia que esto llega a tener para el desarrollo de antibióticos. Así como también las aplicaciones en enfermedades como el cáncer o el alzheimer, por lo que sin duda es una rama que debe seguirse estudiando para resolver las interrogantes para las cuales aun no se encuentra explicación (Citlali Sofia Sandoval Montaño A01634747).

[andreeemmanuel]

Muy interesante tema el que nos presenta Dr. Belleza. Lo magnifico aquí es que no solamente nos quedamos con observar las capacidades que tiene la naturaleza en el ámbito nanotecnológico sino que con el conocimiento adquirido hacemos uso de la naturaleza hasta cierto punto de crear materiales o tecnologías nuevas en pro de la humanidad, como lo es el caso de terapias anticancerígenas o para combatir enfermedades cardiacas. Desde esta perspectiva encuentro dos narrativas de la nanotecnología; la nanotecnología como naturaleza y nanotecnología usando la naturaleza. Sin embargo, creo que también llegamos al punto de tener la narrativa de la nanotecnología controlando la naturaleza, la cual abre paso a ganar control contra patógenos, como lo es el caso de SARS-CoV-2. (Andreé Ramírez, A01229482)

[NotATroll]

Las aplicaciones de los sistemas lipídicos modelo en investigación de biología estructural y funcional quedan muy claras, y son hasta cierto punto evidentes. Me sorprendió un poco más escuchar sobre las aplicaciones en investigación clínica, sobre todo sobre los mecanismos específicos de la neurodegeneración por acción de péptidos beta amiloides en enfermedad de Alzheimer: es una avenida sumamente interesante desde el punto de vista científico, pero además considero que estudios a mayor detalle de los cambios en la estructura y composición de la bicapa lipídica en este proceso patológico podría resultar en el desarrollo de fármacos dirigidos. Hasta el momento, todos los tratamientos disponibles para enfermedades neurodegenerativas son paliativos solamente, y rutas como las terapias génicas no parecen particularmente prometedoras en aplicaciones generales. Hablando de tratamientos, los comentarios sobre los biosurfactantes como potenciales tratamientos contra SARS CoV-2 me llamaron la atención: no estaba consciente de que se desconociera la composición lipídica específica de la membrana del virus, ni había pensado de forma inicial en ataques dirigidos a la bicapa viral. Haciendo una búsqueda en la literatura, encontré reportes en la literatura que muestran el interés de algunos en utilizar la lipidómica para contrarrestar el virus: Das, por ejemplo, propone que lípidos como el ácido araquidónico inhibirían la expresión de ACE2 y por tanto podrían prevenir la unión de la proteína spike (dejo el doi aquí: Encontré también reportes de algunas alteraciones en el metabolismo de lípidos debido a la infección (doi: 10.1371/journal.ppat.1009127), pero todavía nada respecto a la composición o estructura de la membrana del virus. Sin duda una pregunta interesante. -(Cassandra G. Prieto Medrano, A01368042)

[danielballeza]

Bionanotechnology using model lipids bilayers