Pollution of water is an increasing problem globally and absence of safe drinking water is a major problem for human health. An increasing number of studies have pointed out the ubiquitous presence of pollutants such as medical residues, metals, antibiotics and pathogenic bacteria in surface and ground water. The arid highlands of Bolivia, the Altiplano, face large problems with water pollution and inability of providing safe drinking water. Nowhere in the world is the evidence for global warming so obvious as in the Andes. Excessive mining still occurs in some of the mountain regions in Bolivia while other mines are abandoned. The need for large amounts of water in the mining process might even be one of the causes for the recent problems of water supplies in November 2016, when the worst drought in 25 years led to water rationing La Paz and El Alto. Even worse is the pollution caused by mining activity. Several rivers runs from mining areas and mountain lagoons through El Alto which is one of the fastest growing cities of South America, and end up in Titicaca where pollution now is increasing. The hypothesis we will address is that metal pollution influence water microbiota composition including water-borne pathogens, and drive the bacterial population towards increased levels and/or altered profiles of antibiotic resistance.
En la comunidad de Tahuapalca (Mun. Palca, La Paz), por las condiciones climáticas y prácticas agrícolas inadecuadas, se observa una fuerte incidencia de insectos plaga. Esto ha llevado a un uso indiscriminado de plaguicidas, cuya presencia debe ser determinada en los suelos y aguas de la zona, completándose una evaluación anterior. Por otro lado, se dispone actualmente de cepas de microorganismos que han mostrado capacidad degradadora de los residuos de plaguicidas. Debe evaluarse la posibilidad de utilizar estas cepas para la bioremediación de aguas contaminadas por plaguicidas mediante el uso de reactores específicos, así como evaluarse la genotoxicidad de estos efluentes
Las metas del Proyecto están dirigidas a contribuir al conocimiento del impacto de los patógenos virales y bacterianos en la diarrea infantil. Se evaluara la epidemiología de los principales patógenos virales y bacterianos de la EDA, se caracterizaran y analizaran principales mecanismos de patogenicidad y virulencia y se determinara la carga de la enfermedad. Esta información en conjunto es relevante para proporcionar datos de línea base para programas de vacunación y para la búsqueda de estrategias de prevención y control
Summary Acute Diarrheal Diseases (ADD) represents a major public health problem in developing countries. According to the World Health Organization (WHO 2008) each year there are around 2 billion diarrheal episodes that are responsible for the death of ca 2 million (1.7 - 2.5 million) children under 5 years of age, ranking second among all causes of infectious disease deaths worldwide (Walker et al., 2012). In Bolivia, where child mortality rate is one of the highest in Latin America and the Caribbean region, ADD account for the fourth highest percentage of deaths in the region (UNICEF, 2009). Conservative estimates, place the death toll from diarrheal diseases at 13,000 to 15,000 deaths per year, with most of these occurring in children less than 2 years of age. Moreover, enteric infections that occur during early childhood have lasting detrimental effects on later physical and cognitive development impairment of affected children (Guerrant et al., 2002). An inadequate water supply, improper sanitation, overcrowding, malnutrition and lack of primary health care, are the main factors involved in the spread and severity of these diseases. The current situation will likely be exacerbated by climate change, as less access to clean water will likely increase the burden of diarrheal disease and malnutrition and its concomitant risk of death and disability in children.
A través del presente proyecto se ha pretendido apoyar a la conservación de la diversidad genética de cacao (Theobroma cacao L.) nativo del Norte Paceño Tropical mediante el establecimiento de una colección in vitro de ecotipos seleccionados para su propagación, aprovechamiento y el estudio de la variabilidad genética de sus poblaciones. Primeramente, para ello se Identificaron poblaciones de cacao nativo con interés conservacional y/o caracteres productivos aprovechables por pequeños y medianos productores de cacao y agricultores tradicionales de la zona. Seguidamente, se logró el establecimiento de una colección ecotipos de Theobroma cacao nativo, bajo condiciones in vitro, provenientes del Norte Paceño Tropical, y su propagación vía embriogénesis somática. Paralelamente se determinó la variabilidad genética de poblaciones de Theobroma cacao nativo, en el Norte Paceño, mediante el uso de marcadores microsatélite, para el aprovechamiento de ecotipos potenciales, al igual que el desarrollo de un proceso de caracterización morfológica de frutos y semillas de los especímenes colectados.
El Altiplano Boliviano es altamente vulnerable al cambio climático, siendo una región propensa a sufrir heladas y sequías. Uno de los pocos cultivos que se desarrolla en estas condiciones es la quinua que, en últimos años, ha sido altamente valorizada por su calidad nutricional. Esto ha dado lugar a un aumento de la producción y ampliación de la frontera agrícola, con remoción de la cobertura vegetal sin ningún plan de repoblamiento, generándose graves problemas como ser la erosión y pérdida de la capacidad productiva de los suelos. Dado que el cambio climático fragiliza aún más los agroecosistemas del altiplano y pone en riesgo la seguridad alimentaria de sus habitantes, se requieren acciones para mejorar la resiliencia de estos. La diversidad es una característica que permite aumentar la resiliencia, por lo que la combinación de los cultivos de quinua con otras plantas se perfila como una opción. Las plantas nativas permitirían mejorar las condiciones del suelo, formar barreras multipropósito y contribuir en el manejo de plagas. Adicionalmente, las especies nativas pueden contener una serie de metabolitos de interés,pudiendo constituirse en una fuente de ingresos para los productores. Se plantea realizar investigación aplicada que lleve al aprovechamiento múltiple de las especies nativas y a su conservación en los municipios de Umala (La Paz), Uyuni (Potosí) y Tarvita (Chuquisaca). Se llevarán a cabo acciones para la integración de especies nativas al sistema de producción de la quinua en las zonas productoras. Se determinará, mediante estudios de laboratorio y considerando los saberes locales, el potencial medicinal, alimenticio y/o industrial de especies nativas seleccionadas. Asimismo, se estudiará el efecto que tiene la incorporación de estas plantas sobre indicadores de la salud del suelo.
Con la finalidad de reducir la vulnerabilidad de los agricultores de cacao a los efectos del cambio climático, se propuso desarrollar un proyecto que promueva la conservación in situ de la diversidad genética de los ecotipos de cacao nativo presente en la región del Norte Paceño Tropical. Para esto, se propuso trabajar en el marco de dos componentes: el primero, dirigido a la valoración y reconocimiento de las agricultores tradicionales que conservan la diversidad genética bajo sistemas de conservación in situ como forma de reducir la vulnerabilidad a los cambios climáticos; el segundo componente, previó el establecimiento de una colección de ecotipos identificados de Theobroma cacao nativo bajo condiciones in vitro provenientes de agricultores del Norte Paceño Tropical, para coadyuvar a la conservación de esta especie y contar con material vegetal óptimo para desarrollar futuros estudios de variabilidad genética
El Municipio de Papel Pampa (La Paz) pertenece al Altiplano Central y se caracteriza por condiciones climáticas extremas y altos niveles de pobreza. La reforestación se constituye en una posibilidad para mejorar las condiciones del suelo y crear microclimas más favorables, pudiendo incidir en la calidad de vida de la región pero tiene varias limitantes, entre otras la necesidad de un cuidado intensivo de los plantines y los largos tiempos de espera para observar resultados. Como alternativa a un programa de reforestación simple, se propone establecer el inicio de sistemas agroforestales sucesionales, rescatando conceptos que se están utilizando actualmente en algunas regiones tropicales y subtropicales de nuestro país. En estos sistemas agroforestales, se cultivan especies vegetales en diferentes estratos y con diferentes tiempos de crecimiento que pueden ir siendo aprovechados de manera sustentable por el agricultor. El presente proyecto plantea por tanto : establecer un vivero en la zona de estudio para la propagación de especies nativas, realizar pruebas sobre las asociaciones de plantas que podrían dar inicio a un sistema agroforestal, investigar sistemas que permitan el riego de los plantines en época seca y determinar el efecto de las diferentes asociaciones vegetales sobre indicadores químicos y microbiológicos de calidad del suelo, con énfasis en el nutriente nitrógeno que generalmente es deficitario en suelos del altiplano.
En Bolivia y Perú se encuentra una población de más de 3 millones de llamas que contribuyen al sustento de cerca de 155 000 familias de escasos recursos. En el marco de la estrategia del plan de acción mundial sobre los recursos zoogenéticos de la FAO, este Proyecto pretende en ambos paises implementar y reforzar aspectos de conservación y manejo de esta especie que aborden los efectos de erosión genética, endogamia y la falta de estrategias de mejora en ambos países.
La contaminación hídrica constituye un riesgo a la salud pública al estar asociada con la transmisión de enfermedades diarreicas que presentan una alta morbilidad y mortalidad en nuestro país. El río Choqueyapu atraviesa la ciudad de La Paz y presenta un alto nivel de contaminación orgánica producto de desechos hospitalarios y aguas residuales domésticas. Este ambiente constituye un potencial reservorio y fuente de transmisión de distintos patógenos como Escherichia coli diarrogénica. En el presente estudio se lograron aislar distintas categorías de E. coli diarrogénica, encontrando a cepas de ETEC con mayor prevalencia. La tipificación molecular por electroforesis en campo pulsante permitió identificar patrones similares de restricción de DNA entre las cepas ambientales y cepas clínicas, indicando el potencial reservorio de patógenos bacterianos del río que posteriormente podrían causar enfermedad en humanos expuestos a esta fuente de contaminación hídrica. Los ensayos de adherencia y citotoxicidad desarrollados en modelos de células epiteliales intestinales para evaluar y comparar la virulencia de las cepas clínicas con las cepas ambientales, indicaron por un lado, que las cepas clínicas poseen una mayor capacidad de adherencia a las células intestinales comparado con las cepas ambientales. Sin embargo, las cepas ambientales conservan sus características citotóxicas y por tanto de virulencia, ya que son capaces de producir la muerte de las células en ensayos de citotoxici
En zonas marginales para la agricultura andina, como las regiones del altiplano afectadas por dramáticos niveles de pobreza, el ganado camélido, seleccionado por la FAO entre las especies nativas más importantes para el desarrollo rural de la América Latina, constituye una fuente importante para el sustento y la vida de mas de 54.000 productores (Bolivia), habiéndose adaptado a sistemas de producción y condiciones ambientales únicas. Bolivia está considerada como uno de los centros de diversidad de Ganado camélido, donde los rebaños de llamas representan el 63% de la población de Sud América. Con el objeto de contribuir a promover la conservación de la diversidad de ganado domestico camélido en Bolivia, el presente proyecto esta dirigido a documentar la diversidad genética entre poblaciones de llamas a lo largo de su distribución geográfica. La caracterización molecular y genética se evaluara mediante marcadores nucleares (20 loci microsatélites)
Estudio de la capacidad anticáncer del achachairu (Garcinia humilis (Vahl) C.D. Adams) y del ocoro (Rheedia acuminata) en diferentes líneas celulares cancerígenas
El Cáncer es una de las enfermedades más difíciles de tratar. A nivel mundial, se estima que causa unas 10 millones de muertes por año. En Bolivia, son 6.300 vidas por año que se pierden por esta enfermedad. Por lo mismo las investigaciones en la búsqueda de la cura de esta enfermedad son cada vez mayores.
Recientemente elementos como carotenoides y polifenoles han mostrado tener el potencial de inhibir la formación de algunos tumores, de atacar células madre de cáncer y de atacarlas de manera diferencial, constituyéndose en potenciales fitofarmacos. Frutas adaptadas a la altura como el achachairu y el ocoró tienden a formar mayor número de éstos compuestos debido a que se han adaptado como respuesta a la mayor irradiación UV ya que estos les sirven como fotoprotectores.
En el siguiente estudio se pretende preparar extractos de diferentes partes del arbol del achachairu (Garcinia humilis (Vahl) y del ocoro (Rheedia acuminata), aislar preliminarmente sus componente mayoritarios, sobretodo moléculas polifenólicas y determinar si tienen actividad antiproliferativa y apoptótica sobre tres líneas celulares cancerígenas que tienen una alta prevalencia en Bolivia como ser el cáncer de mama, el Cáncer de cuello uterino, y el cáncer de pulmón.
Poblaciones de totora del lago Titicaca se han visto notablemente reducidas en los últimos 25 años, por causas ambientales, problemas de reproducción y por motivos antrópicos como la contaminación y la sobreexplotación. Esta especie es de gran importancia económica y cultural para los habitantes de la zona, al ser materia prima para la producción de artesanías, botes, además de forraje y abono entre otros usos, para los cuales no se aplica un aprovechamiento sostenible. Su importancia ambiental radica en que representa el hábitat y área de anidación de aves, algunas en peligro de extinción, de peces nativos y la rana gigante del lago que esta “críticamente amenazado”. Asimismo, las poblaciones de totora juegan un rol importante en el saneamiento de aguas contaminadas. La Totora presenta dificultades para su reproducción por efectos climáticos, cambios en épocas de floración y fructificación que llevan a problemas de germinación, su repoblamiento artificial no es del todo efectivo; por dichas razones, el uso de una técnica de propagación masiva de la especie se hace necesario. La aplicación del cultivo in vitro representa una alternativa viable y eficiente, ya que permite la producción de material vegetal desde una técnica no invasiva, sin afectar las poblaciones naturales, obteniéndose plantines a gran escala, en periodos relativamente cortos, lo cual conllevará a la reducción de la presión extractiva actual sobre las poblaciones naturales, y apoyará a su conservación.
Bolivia es un país caracterizado por su amplia y rica biodiversidad, puesto que hay muchos nichos ecológicos diferentes, algunos de ellos ubicados en los lugares extremos con respecto a, por ejemplo temperatura y / o salinidad. En base a estas caracteristicas se decidió investigar la diversidad microbiana de estos ambientes únicos, para estudiar a los microorganismos con diversas potencialidades, por ejm producción de enzimas y extremozimas de interés biotecnológico, metabolismos relacionados a procesos de biodegradación y biorremediacion, procesos de biorefineria de residuos agrícolas, municipales e industriales con la finalidad de generar bioenergía y/o compuestos organicos de interés industrial. Por otro lado también se han estudiado microorganismos con potencial productivo de moléculas bioactivas que han sido empleados como controladores biológicos de plagas. De acuerdo al análisis establecido por SIDA (Sistemas de Innovación en América Latina - abril de 2005), Bolivia necesita el desarrollo de la ciencia básica y de acuerdo con las cinco estrategias del "Plan Nacional de Ciencia y Tecnología de Bolivia" existe una necesidad de establecer nuevos conocimientos específicamente en los siguientes temas de la Biotecnología: La tecnología enzimática y el procesamiento de aguas, Metabolismo / bioconversión y Biocatálisis, Control Biológico y moléculas bioactivas, fermentación, Biología Molecular, bioenergía y tratamiento de aguas residuales y de residuos sólidos. Con el fin de satisfacer las demandas locales, es necesario formar recursos humanos con sólidos conocimientos en estas tecnologías. De tal manera el presente proyecto ha reclutado a profesionales bioquímicos y biólogos con grado de maestria en ciencias para el entrenamiento en doctorado. A fines del año 2000, Luis Enrique Terrazas Siles fue reclutado en el programa de doctorado para conducir la investigación referente a enzimas redox producidas por hongos y su aplicación en procesos de degradación de compuestos recalcitrantes. A principios del año 2001, Maria Teresa Alvarez Aliaga ingreso al programa para conducir la investigación referente al tratamiento de lixiviados metalicos con microorganismos. Ambos profesionales son docentes de planta de la UMSA y han concluido su doctorado en el 2005. Actualmente se encargan del desarrollo de las líneas de investigación dentro del Area de Biotecnologia en el IIFB y se encargan de la capacitación de los estudiantes de pregrado y postgrado. A principios de 2005, Laura Mendoza inicio sus estudios de doctorado en el área de tecnología enzimática sobre la aplicacio0n de lacasas obtenidas de nuevas cepas de hongos, y principios de 2006, Georgina Chávez, se incorporo al doctorado en el área de biotransformación mediante el estudio de las enzimas oxigenasas y sus potenciales aplicaciones. Laura Mendoza ha finalizado el doctorado a principios de 2011. A fines del 2006, Carla Crespo ingreso al programa de doctorado con el tema de producción de bioetanol utilizando cepas bacterianas extremofilas. Victor Hugo Cavero ingreso al programa a principios de 2008 con el tópico de producción de acido propionico a traves de la biodegradación de residuos agrícolas e industriales. Finalmente, para lograr el número original de candidatos (8), se han incorporado al programa 2 profesionales el año 2010, Neida Rios con el tópico referente a la utilización de criogeles como nuevos sistemas de separacion de proteínas y Alvaro Gutierrez con el tópico referente a la utilización de biosensores para la determinación de toxinas en alimentos.
La vicuña (Vicugna vicugna) patrimonio natural y de dominio originario del estado, constituye un recurso genético y económico de alto valor Bolivia por lo que su conservación es de interés social, cultural, económico y ecológico. El proyecto contribuirá a determinar el status taxonómico de las 2 subespecies de vicunas: Vicugna v. vicugna y Vicugna v. mensalis , que están distribuidas en Bolivia en el Altiplano Norte y Sur respectivamente.
Las infecciones respiratorias agudas (IRAs) representan la principal causa de mortalidad y morbilidad infantil alrededor del mundo. La falta de un diagnóstico oportuno impide un tratamiento adecuado para los pacientes. Aun cuando a nivel mundial, la detección molecular es ampliamente utilizada para la determinación de los agentes etiológicos de las IRAs, en nuestro país estas técnicas no han sido establecidas como parte del diagnóstico. El presente proyecto pretende establecer protocolos de detección molecular para identificar los agentes microbianos asociados a las IRAs en una población de niños menores de 5 años en el hospital Los Andes de la ciudad de El Alto. Entre los patógenos virales a detectar se encuentran influenza A y B, rinovirus y virus respiratorio sincitial humano. Los patógenos bacterianos comprenden a Streptococcus pneumoniae (pneumococcus) y Haemophilus influenzae. Ambos tipos de patógenos serán detectados por técnicas moleculares como PCR convencional, inmunodetección y técnicas microbiológicas clásicas. Los resultados de este trabajo servirán como base para la implementación de un posible servicio de diagnóstico molecular que coadyuve en la elección de un tratamiento basado en esta detección, además de contribuir con la implementación de futuras vacunas y el desarrollo de kits de diagnóstico que puedan ser distribuidos a los centros de salud o laboratorios de referencia nacional.
El Cáncer es una de las enfermedades más difíciles de tratar. A nivel mundial, se estima que causa unas 10 millones de muertes por año. En Bolivia, son 6.300 vidas por año que se pierden por esta enfermedad. Por lo mismo las investigaciones en la búsqueda de la cura de esta enfermedad son cada vez mayores.
Recientemente elementos como carotenoides y polifenoles están siendo estudiados de gran manera debido a tener el potencial de inhibir la formación de algunos tumores, de atacar células madre de cáncer y de atacarlas de manera diferencial. Frutas adaptadas a elevadas altitudes como el tumbo (Passiflora tripartita) tienden a formar mayor número de éstos compuestos debido a que se han adaptado como respuesta a la mayor irradiación UV ya que estos les sirven como fotoprotectores.
En el siguiente estudio se pretende preparar extractos del fruto del tumbo (Passiflora tripartita), aislar preliminarmente sus componente mayoritarios, sobretodo moléculas polifenólicas y determinar si tienen actividad antiproliferativa y apoptótica sobre tres líneas celulares cancerígenas que tienen una alta prevalencia en Bolivia como ser el cáncer de Cuello uterino, el Cáncer de pulmón y el cáncer de Páncreas.
Desde hace muchos años se ha reconocido que el bosque urbano proporciona una serie de servicios ambientales y beneficios antropocéntricos de tipo estético, funcional, económico, de salud pública, confort y recreación, que redundan en el mejoramiento del ambiente de la ciudad y por ende, en la calidad de vida de los ciudadanos. De acuerdo a un estudio del arbolado en la Ciudad de La Paz, existen datos que revelan que solo un escaso 5 por ciento, corresponde a la flora autóctona del valle de La Paz, mientras que el restante son introducidas. Asi, existen experiencias que destacan las ventajas de utilizar especies nativas, para la reforestación de las áreas verdes urbanas,como su adaptación a condiciones ambientales locales, sus semillas o propágulos se encuentran disponibles localmente, ayudan a preservar la diversidad genética y proporcionan hábitat para la fauna local. Por lo que proyectos de investigación para recuperar especies nativas del valle de La Paz, proporciona un importante beneficio a todo el entorno urbano, ya que éstas fueron plantadas para cumplir un rol y utilidad. Así, se establecio una metodología para la propagación de plantínes de tres especies del género Polylepis destinadas a la reforestación como una alternativa que permita mantener la variabilidad genética de las especies, llenar vacios de información existente con respecto a la germinación de las semillas y además revalorizar el empleo de flora nativa en futuros programas de reforestación.
San José Bajo (municipio de Papel Pampa, La Paz), se caracteriza por condiciones climáticas extremas, alta vulnerabilidad a riesgos naturales y suelos pobres y con tendencia a salinizaci?n.. Se han identificado dos aproximaciones complementarias que podrían contribuir a mejorar la calidad de vida de la región: la reforestación y la producción sostenible de cultivos que mejoren la seguridad alimentaria, con énfasis en quinua. Tanto para reforestación como para el cultivo de quinua se busca evaluar la respuesta de los plantines a la inoculación con cepas fijadoras de nitrógeno. Para ello se ha realizado una caracterización de la zona de estudio, se han aislado cepas de fijadores de nitrógeno y se ha determinado el efecto de estas cepas sobre plantines
El presente proyecto pretende identificar poblaciones naturales de bambúes, evaluar su distribución y abundancia en un área protegida de importancia nacional ( PN-ANMI Cotapata), así como emplear métodos convencionales y alternativos para mejorar su reproducción. Entre los métodos alternativos se encuentra la aplicación de herramientas biotecnológicas como el cultivo de tejidos vegetales, que es un método eficiente de propagación masiva, el cual no requiere, la provisión de semillas para iniciar el proceso, sino que puede ser desarrollado a partir de, potencialmente, cualquier tejido u órgano; además se puede obtener una elevada cantidad de plantines de alta calidad fitosanitaria, con características óptimas, en espacios reducidos e independientemente de la época del año. Se emplearán yemas de bambúes, las cuales serán sometidas a diferentes tratamientos de desinfección e introducción a condiciones in vitro