Modelización de los mecanismos de adaptación a medios ácidos en hongos de interés industrial y biomédicoel control del ph intracelular en aspergillus niger en condiciones de producción de ácido cítrico y el papel de la síntesis de esfingolípidos en la adaptación de cryptococcus neoformans a ambientes ácidos

Abstract

La Teoría de Sistemas Bioquímicos (TSB) constituye una referencia matemática para el análisis de los sistemas biológicos. Al ser los sistemas biológicos típicamente no lineales, estos pueden formularse mediante un conjunto de Ecuaciones Diferenciales Ordinarias (EDO) en los cuales el proceso bioquímico está representado por Power Law en las variables del sistema. Los modelos matemáticos constituyen una herramienta científica de indudable interés en el estudio de los sistemas biológicos. La modelización de estos sistemas implica el establecimiento de hipótesis informadas y simplificaciones justificadas que permite obtener conclusiones sobre el comportamiento cualitativo y cuantitativo de los mismos, contribuyendo así significativamente a su comprensión y eventualmente a su control. Las predicciones basadas en tales modelos permiten al investigador visualizar la dirección de su evolución, que a su vez conduce a nuevos diseños experimentales que contribuyen a dar más consistencia y validez al modelo. En el capítulo 2 se presenta el modelo sobre el metabolismo del Ascomiceto Aspergillus niger mientras está en condiciones de producción de ácido cítrico. Este modelo incluye nuevos procesos no antes considerados . De numerosas especies de hongos y levaduras pueden obtenerse beneficios Pero también se debe considerar que muchos de estos organismos son patógenos. El capítulo 3 se dedica a un estudio sobre el Basidiomiceto Cryptococcus neoformans. Está especie es una de las más comunes causas de meningitis fúngica en el mundo. En pacientes infectados, el crecimiento de los hongos puede ocurrir dentro del fagosoma de células fagocíticas especialmente en macrófagos no activados de sujetos inmunosuprimidos. En su medio ambiente característicamente ácido, Cryptococcus neoformans debe adaptarse a sobrevivir a bajo pH y eficientemente causar enfermedad. En este trabajo, se diseñará y evaluará experimentalmente la validez de un modelo teórico de las rutas bioquímicas de los esfingolípidos en Cryptococcus neoformans bajo condiciones ácidas. Las simulaciones en la deleción de enzimas o decreciendo su actividad permite hacer predicciones que se ajustan con los resultados experimentales. Las sensibilidades y el modelo versión PLAS son presentados en el anexo del capítulo 3. Este estudio muestra como los modelos bioquímicos pueden producir predicciones evaluables experimentalmente y ayudar a la comprensión de la patogénesis producida por hongos a través del diseño y simulación computacional de hipotéticos experimentos. Finalmente el capítulo 4 contiene las conclusiones más relevantes y las posibles futuras direcciones a seguir.