Objetivos

Desde 1990 el objetivo de nuestro grupo de investigación ha sido el estudio de los cambios adaptativos que sufren las bacterias al ser expuestas a estrés osmótico. Estos estudios nos han brindado experiencia en el conocimiento básico sobre las respuestas a estrés y respuestas de fase estacionaria, ambas importantes tanto del punto de vista básico, como también en procesos industriales donde se requieren biomasas importantes. Hemos considerado esencialmente aspectos de la fisiología y metabolismo, determinado los circuitos genéticos de respuesta a estrés, las relaciones entre varios efectores de estrés y los cambios tanto metabólicos como estructurales de las envolturas que resultan indispensables para el crecimiento en ambientes extremos. El desarrollo del tema nos ha conducido naturalmente a interesarnos por otros microorganismos y por las derivaciones de estos estudios en varios procesos biotecnológicos: la producción de bioinsecticidas por Bacillus entomopatógenos, la adaptación de Lactobacillus a condiciones de alta sal normalmente requeridas en la industria quesera y de chazinados, también presentes en el hospedador cuando las bacterias se emplean como alimentos funcionales (por ser probióticos). La aplicación de estos resultados debería permitir obtener las cepas o procesos tecnológicos más eficientes para los procesos industriales específicos.
Como parte de los estudios realizados, proponemos explorar y explotar las aplicaciones biotecnológicas de proteínas de capa S de microorganismos Gram positivos. Las Bacterias Ácido Lácticas (BAL) en general y en particular cepas del género Lactobacillus se han convertido en excelentes candidatos para el desarrollo de un sistema de inmunización oral que los involucra como vehículos de epitopes antigénicos. Uno de los objetivos se materializará en el desarrollo de un sistema de presentación de antígenos sobre la superficie de cepas de Lactobacillus, con características probióticas utilizando como proteína “carrier” el dominio C-terminal de anclado a pared celular que posee la proteína de capa S (S-layer) de Lactobacillus acidophilus ATCC 4356, reconocido como microorganismo GRAS (Generalmente Reconocidos como Seguros). El modelo propone el uso de bacterias probióticas como vector vacunal para estimular respuestas inmunes en mucosas intestinales mediante el empleo de microorganismos “decorados” a fin de presentar proteínas quiméricas entre el epitope antigénico y la proteína carrier. Se conseguirá una formulación de grado alimentario que no contenga organismos genéticamente modificados, prevaleciendo el status GRAS de los microorganismos empleados, conjugando los beneficios adyuvantes y probióticos de los lactobacilos con la exposición en su superficie celular de proteínas antigénicas con fines de inmunización oral. El diseño posibilitará la presentación antigénica múltiple a nivel de la mucosa intestinal. Esta estrategia podría tener un amplio espectro de aplicaciones para generar vacunas contra diferentes patógenos.
Los productos lácteos fermentados, como yogures y leches fermentadas, se usan comúnmente como vehículos de cepas probióticas para su consumo. Existen muchos factores que afectan la sobrevida de los microorganismos en el alimento. Comprender la supervivencia de los probióticos y desarrollar métodos para mantener y promover su viabilidad a lo largo de la vida útil del producto continúa siendo un tema importante de investigación en este campo. Planteamos incrementar el potencial funcional y probiótico de alimentos fermentados fortificados con omega-3 en dosis reportadas como beneficiosas para la salud humana, utilizando como modelo un sistema de prototipos de yogur a escala miniatura desarrollado por nuestro grupo. Este sistema, a diferencia de elaboraciones de yogur tradicionales a escala laboratorio, permite evaluar múltiples variables en un solo paso, disminuyendo así costos de reactivos, obteniendo datos para un amplio rango de tratamientos. Se buscará comprender la supervivencia de los probióticos en el alimento y desarrollar métodos para mantener y promover su viabilidad a lo largo de la vida útil del producto. En cuanto a los omega-3, no existen datos sobre las interacciones entre estos ácidos grasos y probióticos utilizados conjuntamente para la producción de alimentos funcionales. Esta evidencia experimental tendrá implicancia para la eventual producción a escala industrial.

Página web:  www.estresbac.qb.fcen.uba.ar

Conociendo el rol de las envolturas y la proteína S-layer de Lactobacillus

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Interacción de bacteriófagos y bacterias lácticas: Importancia de la estructura y composición de envolturas en la osmotolerancia ante la infección con bacteriófagos

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Empleo de bacteriófagos como herramientas genéticas y aplicaciones diagnosticas

Un tercio de la población mundial está infectada con Mycobacterium tuberculosis, la bacteria que causa tuberculosis (TB). Aproximadamente se detectan...

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Estudiar las modificaciones fisiológicas y genéticas de la adaptación al estrés osmótico en bacterias Gram positivas y los cambios en la estructura y composición de envolturas en la osmotolerancia.

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Caracterizar las proteínas S-layer de los géneros Bacillus y Lactobacillus tanto en su estructura, regulación, modificaciones y función. Evaluación de aplicaciones.

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Generar nuevos alimentos lácteos fermentados con Lactobacillus probióticos fortificados con moléculas bioactivas (ácidos grasos poliinsaturados omega-3, antioxidantes) a fin de aumentar su potencial funcional y probiótico utilizando un modelo experimental basado en prototipos de yogur a escala miniatura.

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Determinar los cambios que ocurren en los distintos componentes de la envoltura bacteriana de Lactobacillus en la formulación láctea.

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Desarrollar un sistema de presentación de antígenos para la generación de vacunas utilizando Lactobacillus como plataforma de inmunización oral

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