Universidad de Murcia
http://www.um.es/geometria

Esta investigación está adquiriendo en la actualidad una notable tendencia hacia las aplicaciones en diferentes contextos de la física y de la biología, así como en ciertos problemas variacionales.

El grupo de investigación de Geometría Diferencial y Convexa está constituido por un núcleo estable y permanente de investigadores pertenecientes al área de Geometría y Topología del Departamento de Matemáticas de la Universidad de Murcia, junto con un grupo variable de jóvenes investigadores en formación, tanto predoctorales como posdoctorales, y diferentes investigadores permanentes de otras instituciones, nacionales y extranjeras, con los que se colabora activamente.

La investigación que se desarrolla en el grupo, que nació hace ya más de 20 años en el seno de la Geometría Diferencial de Superficies, está muy relacionada con diferentes problemas de la física, así como con ciertos problemas variacionales y de optimización, tanto en geometría diferencial como en geometría convexa. Es bien conocida la existencia, tanto en matemáticas como en física y en biología, de una amplia gama de problemas y fenómenos en los que la teoría de curvas y superficies desempeña un papel fundamental. En la mayoría de tales fenómenos aparece involucrada de manera decisiva lo que llamamos la “geometría extrínseca” de la superficie, que en términos intuitivos es la geometría de la superficie que es percibida desde el exterior de la misma, y que se mide por medio de su “curvatura media”. Dos ejemplos muy conocidos de estos fenómenos son las películas de jabón y las superficies de capilaridad. Otros, más teóricos y elaborados, tienen que ver con fenómenos físicos tan dispares como las partículas relativistas, los agujeros negros, las ondas gravitatorias o las teorías bosónicas de cuerdas. Por otra parte, uno de los problemas más importantes en geometría convexa es el de determinar los cuerpos convexos que maximizan o minimizan una determinada medida geométrica como, por ejemplo, el área de superficie o el volumen, cuando se prescriben otras dos de ellas, como el diámetro, la anchura, el circunradio o el inradio. Este tipo de problemas, que tiene su origen en el clásico problema isoperimétrico, puede tener aplicaciones muy diversas, como por ejemplo encontrar empaquetamientos óptimos o determinar ciertas configuraciones.

En este marco, en los últimos años el grupo ha venido trabajando en diferentes líneas de investigación, que se pueden agrupar en dos grandes bloques: “problemas variacionales en geometría diferencial y de subvariedades” (cuestiones tan diversas como el estudio de la existencia y unicidad de hipersuperficies espaciales de curvatura media constante en espacio-tiempos lorentzianos;  estabilidad e índice de hipersuperficies de curvatura media constante en la esfera; estudio de las configuraciones helicoidales en la naturaleza) y “problemas de optimización en convexidad y geometría discreta” (raíces del polinomio de Steiner y su relación con otros problemas clásicos, como el problema de Blaschke, el problema de Hadwiger y el problema de Teissier, así como el estudio de problemas de optimización con restricciones a retículos).

Las hipersuperficies de curvatura media constante juegan un papel crucial en el establecimiento de modelos del Universo. En particular, son necesarias para el estudio de la geometría y la física de esos grandes interrogantes del Cosmos: los agujeros negros. Las protuberancias solares, que son la manifestación de muy intensos campos magnéticos que surgen en una zona de la corona solar y mueren en otra, se modelan geométricamente como tubos de curvatura media constante cuya curva central es una hélice. Además, se sabe que muchas partículas cargadas sometidas a campos magnéticos que obedecen la ley de Lorentz se mueven describiendo caminos helicoidales. Por otra parte, también son las hélices las trayectorias descritas por muchos modelos de partículas relativistas. Surgen así, las formas helicoidales, tan abundantes en la naturaleza, ya a nivel microscópico (cadenas de proteínas, siendo las más famosas las que forman el ADN de los cromosomas de las células, nanotecnología, flagelos de bacterias, etc.), ya a nivel macroscópico (plantas trepadoras, dientes y cuernos de animales, conchas de caracolas, tornados, etc.). En fin, las hélices son ingredientes básicos del espectáculo del universo y, naturalmente, nos preguntamos ¿por qué es la hélice una forma tan popular en la naturaleza, en nuestras manifestaciones artísticas, en nuestra vida cotidiana y en el Universo?

La Teoría de Empaquetamientos ha atraído el interés de los matemáticos durante siglos, y más recientemente el de los científicos de muy diversas disciplinas, debido a su aplicación  a numerosos problemas de la física, química, biología o incluso criptografía y teoría de códigos. Otro campo de especial relevancia en convexidad es la tomografía geométrica, es decir, la reconstrucción de un cuerpo mediante el estudio de sus secciones y proyecciones. Su importante aplicación a la medicina (rayos X, TACs, escáneres…) hacen de ésta una importante rama de investigación en la actualidad.

En lo referente a las colaboraciones con grupos de investigación nacionales, destacar las establecidas con las Universidades de Granada, Sevilla, Valencia, Jaume I de Castellón, Alicante, Miguel Hernández de Elche y Politécnica de Cartagena. En el terreno internacional el grupo de geometría diferencial y convexa colabora con las Universidades Federal do Ceará, Federal do Espíritu Santo, e IMPA (Brasil), Universidad del Valle (Colombia), Université Paris VII (Francia),  la Universidad Católica de Leuven (Bélgica), Universidades Católica y Politécnica de Milán (Italia) y la Universidad de Magdeburg (Alemania).

Uno de los problemas más importantes en geometría convexa es el de determinar los cuerpos convexos que maximizan o minimizan una determinada medida geométrica (por ejemplo, el área de superficie o el volumen) cuando se prescriben otras dos de ellas, como el diámetro y la anchura.

Universidad de Murcia
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Este equipo trabaja en la generación de nuevas enzimas/proteínas con aplicación industrial y en la obtención de compuestos bioactivos con alta capacidad antioxidante.

La obtención de nuevas enzimas de interés industrial mediante clonación, sobreexpresión y evolución molecular ha permitido al grupo acceder al conocimiento detallado de la relación estructura-función y su aplicación en biotecnología. Por otro lado, se han caracterizado distintos antioxidantes tanto como compuestos bioactivos como los agentes potenciadores de su efecto y su labilidad frente al efecto de diversos enzimas.

El grupo, que se constituyó en el año 1986, se centra en la actualidad dos líneas de investigación: una sobre generación de nuevas enzimas/proteínas con aplicación industrial mediante evolución dirigida y metagenómica y otra orientada a la obtención y caracterización de compuestos bioactivos con alta capacidad antioxidante.

Las enzimas son proteínas que tienen por misión la catálisis de las reacciones químicas que se dan en los seres vivos. Como catalizadores son extremadamente eficaces y en general son muy selectivas sobre los sustratos que transforman en productos, llegando a ser estereoespecíficas. Desde el punto de vista industrial son herramientas clave en la llamada química verde. Las enzimas que han evolucionado en la naturaleza bajo condiciones de alta actividad de agua, pH neutro y temperatura fisiológica, no están en general adaptadas a los entornos industriales, que se caracterizan por uso de disolventes orgánicos, pH extremos, temperaturas elevadas o alto contenido de sales.

Encontrar nuevas enzimas adaptadas a las condiciones que exige su uso industrial, puede realizarse mediante metagenómica, técnica que implica establecer librerías de todo el ADN genómico encontrado en un ecosistema, sin necesidad de cultivar los microorganismos presentes; ello permite acceder a un gran banco de diversidad génica, sobre todo de ambientes hostiles, como son aquellos con condiciones de temperaturas extremas (fuentes termales), alta salinidad o con pH extremos, ya que en estos ambientes el 99% de los microorganismos son incultivables por las técnicas microbiológicas clásicas. También se pueden conseguir adaptar enzimas conocidas a un ambiente industrial mediante el uso de técnicas de evolución dirigida. Esta área de la biotecnología se basa en simular la fuerza motora de la evolución natural (presión-selección) en el laboratorio (in vitro). Así, las proteínas/enzimas pueden ser mejoradas en su actividad específica, termoestabilidad, regio- y estéreo-selectividad, adaptación a medios orgánicos, o incluso generación de nuevas actividades enzimáticas. Ambos procesos (metagenómica y/o evolución dirigida) generan un número de variantes muy elevado por librería, siendo ésta analizada mediante sistemas robotizados de alta procesividad.

La investigación de este grupo, usando ambas tecnologías moleculares, ha permitido obtener una nueva enzima acetil xilan esterasa, con capacidad para desacetilar cefalosporina C que puede integrase en los procesos industriales de síntesis de antibióticos semisinteticos y una glicina oxidasa adaptada a usar como sustratos D-amino ácidos de especial interés industrial. Asimismo, se ha obtenido una carboxilesterasa que trabaja en ambientes fuertemente alcalinos y dos S-adenosil homocisteina hidrolasa que sintetiza bajo condiciones industriales S-adenosil homocisteína. En esta línea se colabora con el profesor Takami (Japan Marine Science and Technology Center) sobre enzimas de microorganismos en ambientes marinos extremos. Dicha colaboración se ha plasmado en varias publicaciones científicas. Asimismo se colabora con el profesor Golyshin (Bangor University, UK) en trabajos de metagenómica. En el campo de generación de nuevas enzimas/proteínas se han suscrito tres contratos con Sanchidrian 18 y uno con Seprox Biotech.

En relación con la segunda línea de investigación abierta por el grupo (obtención y caracterización de compuestos bioactivos con alta capacidad antioxidante), explicar en primer lugar que un antioxidante es una molécula capaz de retardar o prevenir la oxidación de diferentes compuestos, de gran interés en la industria alimentaria o farmacéutica, como es el caso de ácidos grasos, vitaminas, fenoles, etc. Además, a nivel biológico, los antioxidantes inhiben el estrés oxidativo, fenómeno relacionado con el desarrollo de una amplia gama de enfermedades, entre las que podemos encontrar la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad del Parkinson, la diabetes, la artritis reumatoide o las enfermedades cardiovasculares. Debido a estas razones, el uso de las moléculas antioxidantes como ingredientes dietéticos o como nutracéuticos en alimentos funcionales ha cobrado gran interés en los últimos años.

Recientemente este grupo de investigación ha logrado sintetizar y caracterizar diferentes compuestos pertenecientes a dos grandes familias de compuestos bioactivos con alta capacidad antioxidante: los estilbenos y las betalaínas. Además, se ha logrado establecer la relación entre su estructura y su capacidad antioxidante, lo que ha supuesto un gran avance dentro del conocimiento de estas moléculas bioactivas. Fruto de estas investigaciones es el descubrimiento de la capacidad antioxidante del ácido betalámico (unidad básica de las betalaínas), lo que ha dado lugar a una patente sobre la obtención y el uso del ácido betalámico como molécula antioxidante. Sin embargo, este tipo de antioxidantes presentan dos grandes problemas a la hora de ser empleados en la industria alimentaria o farmacéutica. Por un lado presentan una gran labilidad frente a diferentes agentes pro-oxidantes, como es el caso de enzimas oxidativas o diferentes condiciones de pH y temperatura. Este hecho se ha puesto de relevancia mediante la publicación de diferentes trabajos que abordan la oxidación del resveratrol por lipoxigenasa o de dopamina-betaxantina por tirosinasa. Por otro lado, algunos antioxidantes presentan una baja solubilidad en agua, lo que da lugar a una baja biodisponibilidad. Este equipo ha resuelto esos problemas mediante la encapsulación molecular de diferentes estilbenos, tales como resveratrol, pterostilbeno o pinosilvina con diferentes tipos de ciclodextrinas, tanto naturales como modificadas.

El grupo de Bioquímica y Biotecnología Enzimática ha logrado sintetizar y caracterizar diferentes compuestos pertenecientes a dos grandes familias de compuestos bioactivos con alta capacidad antioxidante: los estilbenos y las betalaínas.

Universidad de murcia
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El objetivo fundamental del equipo es la identificación de los mecanismos moleculares implicados en la interacción entre gametos y el transporte intracelular.

Este grupo de investigación forma parte del departamento de Biología Celular e Histología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Murcia. Sus investigaciones se centran en dos líneas fundamentales: tráfico intracelular, por un lado, y biogénesis, composición y organización estructural de los gametos, por otro.

En el apartado de Tráfico intracelular el equipo pretende conocer los mecanismos que operan en el interior de la célula y que permiten dirigir las proteínas y lípidos recién sintetizados en el retículo endoplasmático hasta su destino final. Las células de mamíferos están divididas internamente en diferentes estructuras (orgánulos o compartimentos) cuya organización y función depende de las proteínas y lípidos que las forman. En el interior celular existen complejas rutas de transporte que son las encargadas de llevar los diferentes componentes celulares desde el lugar en que se sintetizan a su localización final. Para poder llevar a cabo este proceso la célula dispone de una serie de elementos llamados intermediarios del transporte o transportadores que van continuamente captando moléculas y descargando este material transportado en puntos concretos de la célula. Estas vías de transporte dependen del citoesquelo, que son las autopistas de la comunicación intracelular. Todo este proceso está altamente regulado. Así, existe todo un complejo sistema que asegura la formación, función y mantenimiento de estos transportadores. Concretamente el grupo analiza la maquinaría molecular que regula la formación y la dinámica de estos intermediarios de transporte que operan en las rutas celulares. A través de diferentes modelos experimentales y abordajes metodológicos se pretende, como objetivo final, elaborar una teoría que explique cómo funcionan estos intermediarios de transporte en las diferentes etapas del tráfico intracelular. También se trata de conocer de qué manera este transporte se ve alterado en ciertas patologías. En el caso de enfermedades neurodegenerativas, como son el Parkinson o el Alzheimer, así como en pacientes alcohólicos, se ha descrito que existe un mal funcionamiento de estas rutas de transporte, lo que lleva a una disfunción neuronal. Estas alteraciones en el transporte intracelular de las neuronas será el origen de estas enfermedades. El grupo está poniendo a punto modelos celulares de estas patologías para conocer con detalle qué pasos concretos y qué moléculas están alteradas. El fin último de estos estudios es encontrar mecanismos de reparación de los daños inducidos por estas patologías a nivel celular.

En la otra línea de investigación (biogénesis, composición y organización estructural de los gametos) se parte del hecho de que la esterilidad de la pareja se ha convertido en uno de los problemas más importantes de la sociedad actual. El conocimiento a nivel celular y molecular del proceso de la fecundación en la especie humana y otras especies permitirá comprender las patologías que afectan a los gametos y que se encuentran entre las causas de los fallos de la fecundación. El reconocimiento óvulo-espermatozoide es un punto clave en la reproducción. En el mismo juegan un papel importante los azúcares y sus receptores que, complementándose, se localizan, cada uno de ellos, en gametos distintos. El grupo estudia las glicoproteínas presentes en la cubierta que rodea al ovocito, que es conocida como zona pelúcida, y sus receptores específicos localizados en la membrana plasmática del espermatozoide. Este trabajo se está realizando en material humano obtenido a partir de tratamientos de fecundación asistida, muestras obtenidas de distintas especies de mamíferos y células en cultivo que expresan distintas proteínas de la zona pelúcida biológicamente activas. Adicionalmente se obtienen muestras de gametos de anfibios, que constituyen un modelo privilegiado ya que, por un lado, producen gran cantidad de ovocitos, y, por otro, los espermatozoides se desarrollan sincronizadamente en quistes, de tal modo que dentro de cada quiste todos los espermatozoides se encuentran en el mismo nivel de desarrollo. El propósito final es identificar los mecanismos moleculares implicados en el reconocimiento e interacción entre espermatozoide y ovocito en la especie humana y otras especies animales. También se analiza la dinámica y regulación celular de la espermatogénesis, esto es, la formación del espermatozoide en el testículo. Como resultado de estos estudios se ha descubierto que la zona pelúcida está formada en muchas especies por cuatro glicoproteínas, y no por tres, como hasta ahora se creía. El análisis genético de estas glicoproteínas en diferentes especies de mamíferos también nos permite hacer estudios evolutivos. Asimismo se está estudiando de qué forma el envejecimiento afecta la estructura del testículo en modelos animales, produciendo el deterioro y muerte celular de las células de Leydig productoras de la hormona testosterona.

Para el desarrollo de estas dos líneas de investigación se utilizan una gran variedad de técnicas morfológicas y bioquímicas: microscopía confocal en células vivas, inmunocitoquímica, microscopía electrónica, crioinmunocitoquímica ultraestructural, electroforesis e inmunoblotting, biología molecular, proteínas recombinantes, proteómica, etc.

Estas técnicas permiten la visualización de estructuras subcelulares, incluso en células vivas y, además, el análisis de sus componentes. Los resultados obtenidos han sido publicados en revistas internacionales de prestigio como son Proceedings of  the National Academy Sciences, USA, Reproduction and Development, Histology and Histopathology, etc. También han sido presentados en congresos nacionales e internacionales.
El conocimiento profundo de los mecanismos que se desarrollan en una célula es la base para el desarrollo de nuevas estrategias que permitan su aplicación a un determinado proceso biológico y la solución de un problema concreto. Esto significa que la investigación que realiza el grupo –básica– está al servicio de la investigación aplicada Todos estos  trabajos de investigación pretenden, de un modo general, conocer la fisiología celular y tisular.

El grupo colabora habitualmente con otros grupos y con empresas. En la actualidad tiene patentado (Pilar Coy y Manuel Avilés) un método para aumentar la monospermia en la fecundación in vitro.

El conocimiento en detalle de los mecanismos que regulan el funcionamiento normal de las células provee al equipo de una información clave para poder analizar aquellas células que funcionan de un modo anormal.

Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
http://www.cebas.csic.es

Este grupo trabaja en la investigación sobre alimentos de origen vegetal, sobre todo derivados de frutas y hortalizas. El objetivo principal es identificar los constituyentes de los alimentos vegetales especialmente beneficiosos para la salud.

El pardeamiento es una de las principales causas de deterioro y de pérdida de calidad en la lechuga procesada en IV gama (ensaladas listas para su consumo). Se han seleccionado diferentes variedades de lechuga romana e iceberg con gran susceptibilidad al pardeamiento del corte así como otras variedades que presentan una respuesta mínima al mismo. Se está estudiando tanto en el tejido fotosintético como en el vascular los constituyentes, vitamina C y compuestos fenólicos, la actividad de algunas enzimas implicadas en el pardeamiento y en los procesos de oxidación, la integridad de las membranas, el estudio histológico, la actividad respiratoria y la emisión de etileno de estas variedades con el objetivo de conocer los mecanismos responsables del pardeamiento de estas variedades para su control en los productos de IV Gama.

Se ha identificado igualmente la importancia que tiene un aporte de agua adecuado durante el cultivo, así como en los últimos días antes de la cosecha, ya que un exceso de riego influye en el deterioro de la calidad de la lechuga y en su mayor susceptibilidad al pardeamiento durante la vida útil en IV gama.

La falta de agua es uno de los problemas que más acusa el sector productor de fruta de verano debido a la sequía estival característica del clima mediterráneo. Para paliar el déficit hídrico y sus consecuencias se están estudiando técnicas, como es el caso del Riego Deficitario Controlado (RDC). El melocotón contiene constituyentes antioxidantes, como diferentes compuestos fenólicos, además de presentar cantidades moderadas de vitaminas, entre las que destaca la vitamina C y los carotenoides, con actividad provitamínica A. En general, la aplicación del riego deficitario controlado incrementó el contenido en vitamina C de los melocotones, sin que otros compuestos antioxidantes se vieran afectados.

La calidad de agua de irrigación de que se dispone en la Región de Murcia impone un estrés abiótico (salino) que afecta a la composición fitoquímica, el valor nutricional y la calidad comercial del brócoli. La aplicación de un grado controlado de estrés abiótico puede servir al propósito de enriquecer la composición del brócoli en constituyentes bioactivos y que el aprovechamiento de subproductos tenga una utilidad industrial.

El grupo, en otro orden de trabajos, ha diseñado nuevas bebidas funcionales, basadas en el zumo de limón con la adición de concentrado polifenólico natural de Aronia, lo que mejora sus propiedades antioxidantes y lo enriquece en compuestos bioactivos. La ingesta de un zumo de estas características mejora la biodisponibilidad de las flavanonas de los cítricos, sin detrimento de la de los pigmentos antociánicos. Igualmente mejora las características organolépticas del zumo de limón.

Otra línea de investigación consiste en evaluar la actividad de polifenoles específicos en la función vascular y en enfermedades del tracto digestivo, como la inflamación y el cáncer de colon, mediante ensayos in vitro, en animales modelo y en estudios de intervención en humanos.

También se ha evaluado el efecto de un extracto de uva enriquecido en estilbenos en la función vascular de humanos sanos y con patología cardiovascular. Se han desarrollado extractos de uva enriquecidos en resveratrol (Revidox®) y se ha demostrado su actividad anti-inflamatoria. Los resultados también indican que tiene actividad preventiva del cáncer de colon y efectos cardiosaludables. Se está realizando un estudio en cerdos y paralelamente un ensayo clínico en pacientes con enfermedad cardiovascular (en colaboración con el Hospital Morales Meseguer) con estos extractos de uva. Aunque aún no se disponen de resultados concluyentes, los resultados preliminares indican que estos extractos tienen efecto cardiosaludable.

Por otra parte se ha descrito por primera vez que la granada tiene actividad anti-inflamatoria frente a enfermedad inflamatoria intestinal. Los resultados indican también su efecto preventivo frente a cáncer de colon. La actividad se debe en gran medida a la formación de unas sustancias (urolitinas) que produce la flora intestinal a partir de unos constituyentes en los que la granada es muy rica, los elagitaninos (también abundantes en otros alimentos como fresas, frambuesas o nueces). En un ensayo en pacientes con hiperplasia benigna o cáncer de próstata (en colaboración con el Hospital Reina Sofía) se ha demostrado que tras ingerir zumo de granada o nueces, estas sustancias (urolitinas) pueden llegar a la próstata y ejercer acción anticancerígena y anti-inflamatoria.

Asimismo se ha evaluado  el efecto de una bebida enriquecida en flavanonas y antocianinas en el síndrome metabólico. El estudio clínico de validación de estas nuevas bebidas se ha realizado durante cuatro meses con pacientes que sufren de “síndrome metabólico”, un conjunto de dolencias y problemas cardiovasculares que pueden afectar al estado oxidativo de adultos y mujeres post-menopáusicas, de cada vez mayor incidencia en la Región. Los resultados están en la fase de evaluación clínica y estadística.

Otra línea de investigación abierta se centra en el empleo de herramientas de nutrigenómica en el estudio del efecto de los metabolitos relevantes in vivo en la actividad biológica. Se ha empleado la nutritranscriptómica para el análisis múltiple de expresión de genes y proteínas  en diversos modelos celulares humanos in vitro, modelos animales y voluntarios humanos (sanos y enfermos) en relación con patologías degenerativas asociadas a inflamación crónica, arteriosclerosis y cáncer. El análisis de expresión génica y proteica en tejidos animales y en mononucleares (linfocitos de cerdo) permite estudiar cómo el consumo de los compuestos fenólicos de las frutas y hortalizas puede asociarse a efectos a nivel molecular in vivo y proporciona información sobre las posibles funciones biológicas y dianas moleculares que pueden verse afectadas o moduladas por el consumo de alimentos ricos en estos compuestos.

Este equipo lidera un proyecto CONSOLIDER (INGENIO 2010) sobre alimentos funcionales, que reúne 17 grupos de investigación (140 investigadores) de Universidades Españolas y del CSIC (proyecto FUN-C-FOOD) y colaborado con empresas como Hero España, Coca-Cola, Naturex, Natraceutical, Nutracitrus, Bonysa, Vegamayor, Actafarma…

Hospital Universitario Virgen de la Arrixaca. Servicio Murciano de Salud
http://www.murciasalud.es

La actividad científica del grupo de Inmunología tradicionalmente se ha dirigido al estudio de mecanismos de inducción y ruptura de tolerancia inmunológica en trasplantes y enfermedades de base inmunológica.

Estos complejos mecanismos de defensa pueden sufrir alteraciones que propicien la aparición de enfermedades, producidas por pérdida del equilibrio del organismo, bien sea por un estado de hiperfunción de los sistemas de defensa, que derivan en la aparición de enfermedades causadas por exceso de actividad, como son los procesos alérgicos (rinitis, asma, etc.) o en un amplio abanico de enfermedades denominadas autoinmunitarias, tan frecuentes como las diversas enfermedades reumáticas (artritis, lupus, etc.), las autoinmunes del tiroides o del sistema digestivo (colitis ulcerosa, hepatitis autoimune y enfermedad de Crohn). Todas ellas, por su frecuencia, tienen gran impacto en los sistemas de salud, no sólo por la pérdida de calidad de vida de los pacientes, sino tambien porque requieren tratamientos crónicos y son causa frecuente de bajas prolongadas. Igualmente, todo ello redunda en un importante incremento del gasto sanitario. Además, los rechazos en el caso de trasplantes son también consecuencia de un exceso de activación de las defensas del sistema inmunitario, que son inducidas por la presencia del injerto en el organismo.

En contraposición, otras enfermedades son causadas por defecto funcional de los sistemas de defensa, que se traduce en un estado de baja capacidad defensiva que implica una falta de “vigilancia inmunológica” y una reducida respuesta frente a la agresión por agentes infecciosos o de otra naturaleza. La consecuencia es el aumento de enfermedades infecciosas, del cáncer y la progresión tumoral o de alteraciones en la propia actividad del sistema inmunitario, generalmente por algún defecto o disfunción, como las inmunodeficiencias primarias o adquiridas.

Este equipo de investigación trabaja para adquirir un conocimiento cada vez más profundo de los desencadenantes de ambos tipos de defectos, cuyo conocimiento es de sumo interés en ciencias de la salud. Sobre todo, trata de clarificar los mecanismos que regulan positiva o negativamente esas disfunciones en la defensa inmunitaria y que se agrupan bajo la denominación de “Procesos de inmunotolerancia e inmunorregulación inmunitaria”: En el primer caso, una buena parte de sus estudios van dirigidos a conocer cómo un individuo responde a algo tan extraño como la implantación de un órgano o unas células (en el caso de la médula ósea), para su aplicación en la mejor selección de parejas donante-receptor más compatibles o en el uso de fármacos que disminuyan la fuerte respuesta de nuestros sistemas de defensa. En ambos casos el objetivo final es mejorar la aceptación de órganos en trasplantes y reducir los procesos implicados en la alergia y las enfermedades autoimunes. En el segundo caso, el objetivo es conocer cuáles son las causas de que haya personas e incluso familias más predipuestas que otras a padecer cáncer o infecciones (particularmente melanoma o infecciones por virus) y si ello se debe a un defecto en el funcionamiento de su sistema inmunitario o a una pérdida de las defensas adecuadas. En este caso la utilidad de la investigación sería poder llegar a disponer de mecanismos que permitan activar de manera específica y controlada los elementos necesarios para una correcta defensa del organismo. En cualquier caso, la investigación que realiza el grupo, en su dimensión de investigación básica, pretende desentrañar nuevos mecanismos esenciales para el funcionamiento normal de las defensas del organismo y, en su componente de investigación aplicada a la clínica, tratar de descubrir mejores métodos de diagnóstico, pronóstico y tratamiento de las enfermedades mencionadas.
El grupo centra su interés en áreas con gran repercu-sión en la salud pública y en la optimización de recursos en la inmunología e inmunotolerancia en trasplantes, en busca de un mejor aprovechamiento de los órganos dona-dos y la disponibilidad futura de tratamientos menos nocivos; el control de las defensas en enfermedades alérgicas y autoinmunitarias, para mejorar la calidad de vida y los tratamientos aplicados a estos pacientes y la potenciación de las defensas frente al cáncer y las infecciones.

El interés del programa de investigación que desa-rrolla este equipo radica en la posibilidad de mejorar los siguientes aspectos: el diagnóstico precoz de las enfermedades reseñadas, mediante el desarrollo de métodos no invasivos y de fácil manejo que mejoren la prevención de las mismas y del rechazo de injertos en trasplantes; el pronóstico y seguimiento más ade-cuados de dichas enfermedades, una vez establecidas, mediante la búsqueda de nuevos factores que puedan aportar información sobre la evolución de la enferme-dad y permitan la adopción de pautas de tratamiento individualizadas y, finalmente, el conocimiento de nue-vos mecanismos y moléculas esenciales, que puedan servir para desarrollar nuevos fármacos o adoptar actitudes terapéuticas que permitan corregir las disfunciones de las defensas del organismo sin que se acompañen de efectos secundarios indeseables.

El objetivo primordial es contribuir al mejor conocimiento de los mecanismos que controlan la defensa del organismo y los procesos de tolerancia o reactividad asociados al funcionamiento normal del sistema inmunitario,
para poder llegar a modularlos cuando se alteran y son causa de enfermedad.

Universidad de Murcia
http://leonardo.inf.um.es/macromol

El grupo estudia el papel que desempeñan tanto las macromoléculas biológicas, constituyentes esenciales de los seres vivos, y por ello de gran relevancia biomédica (proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos, etc.), como los polímeros sintéticos (plásticos, siliconas, etc.).

El grupo de investigación sobre “Polímeros (Química Física Macromolecular)” estudia el papel que desempeñan tanto las macromoléculas biológicas, constituyentes esenciales de los seres vivos, y por ello de gran relevancia biomédica (proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos, etc.) como los polímeros sintéticos (plásticos, siliconas, etc.), que son la base de numerosos materiales usados cotidianamente. El conocimiento de la estructura de ambos tipos de  macromoléculas es un problema de investigación básica, pero con aplicaciones evidentes e inmediatas, pues es dicha estructura la que determina la función biológica o las aplicaciones técnicas.  El Grupo lo aborda desde la perspectiva de la Química Física, que es el área de la Química que más se preocupa de los aspectos fundamentales de la relación entre la estructura y las propiedades de las moléculas.

En particular, este Grupo se ocupa de estudiar cómo la estructura está relacionada con las propiedades, no solamente aquellas de tipo aplicado, sino también de otras de carácter experimental, que pueden ser medidas de manara controlada y rigurosa en el laboratorio. Son estas últimas propiedades en disolución diluida, que tienen la ventaja de reflejar características individuales de las moléculas aisladas, lo cual no es posible en un material heterogéneo.

Las propiedades macromoleculares en disolución pueden relacionarse con magnitudes básicas, como el peso molecular y el tamaño geométrico. Tratándose de moléculas de tamaño muy superior al ordinario, son estas características estructurales primordiales en el caso de macromoléculas. Así, se puede obtener información sobre aspectos estructurales más detallados: la flexibilidad de las cadenas moleculares, como es el caso de los polímeros sintéticos, y que determina su uso en materiales basados en plásticos, siliconas, etc.  O bien,  en el caso de macromoléculas biológicas, es la forma tridimensional que presentan estructuras como estructuras rígidas, como la famosa doble hélice de ADN, o las complejas formas que exhiben las proteínas globulares. En ambos casos la información estructural que se extrae de los experimentos o simulaciones en ordenador de esas propiedades físico-químicas en disolución suministra la información que otros tecnólogos y científicos necesitan para interpretar cómo funcionan o se comportan en los sistemas biológicos o en las aplicaciones industriales.

Uno de los principales cometidos de este grupo consiste en formular modelos, teorías y métodos computacionales que permitan relacionar estructura con función y propiedades. El cálculo numérico y la simulación en ordenador son, actualmente, vías de investigación plenamente aceptadas como complemento a la experimentación de laboratorio (o simplemente como alternativas cuando esta última es inviable). El trabajo de cálculo y simulación requiere disponer de unos protocolos y herramientas –los programas de ordenador– que, para estos sistemas tan complicados, han de ser desarrollados por los propios investigadores. Cuando tales programas han sido puestos a punto (desarrollados, comprobados, documentados, etc.), tienen un valor en sí mismos, pues son aplicables a cualquier otro sistema del mismo tipo. En este enfoque, el Grupo de Polímeros es puntero, su propósito no es sólo el uso de metodologías en programas de ordenador, sino el propio desarrollo de las mismas, la generación de programas que puedan ser puestos a libre disposición de la comunidad científica internacional. Ejemplo de lo ya conseguido son los programas Hydropro e Hydronmr para la caracterización de la estructura tridimensional de proteínas a partir de propiedades hidrodinámicas y resonancia magnética nuclear en disolución. Estos programas están siendo profusamente utilizados por la comunidad científica internacional que trabaja en estas materias.

Hasta hace poco esta actividad computacional se dirigía a la interpretación de experimentos realizados en laboratorios con los que el grupo colabora, pero últimamente ya está desarrollando líneas, en el campo de las disoluciones macromoleculares, de carácter plenamente experimental, aspirando a poseer, de esta manera, los conocimientos y las herramientas para ambos enfoques: el teórico-computacional y el experimental. Para el equipo de investigación resulta de especial interés, desde el punto de vista de la aplicación, y la transferencia tecnológica, la medición experimental de la viscosidad de los sistemas en los que intervienen macromoleculares. Las macromoléculas se caracterizan porque, con una pequeña concentración, intensifican extraordinariamente la viscosidad del líquido en el que se disuelven. La optimización de diversos productos alimentarios o farmacéuticos depende de ese efecto viscoso.

Otras técnicas experimentales clásicas para la caracterización de macromoléculas en disolución (ultracentrifugación analítica, dispersión de luz…), en declive desde hace unos años por su compleja instrumentación, están renaciendo gracias a los avances en electrónica y miniaturización. El Grupo pretende disponer de instrumentación y experiencia en esas técnicas, pues –además de suministrar datos que complementen los trabajos computacionales– son útiles para problemas prácticos y fomentan la capacidad de colaboraciones con instituciones y empresas.

A modo de resumen de las líneas de investigación habría que dividir el trabajo del grupo en cuatro bloques: un primer bloque correspondiente al desarrollo de metodologías para el cálculo de propiedades en disolución de macromoléculas biológicas; un segundo bloque dedicado al estudio de las propiedades de polímeros flexibles, en reposo y en flujos intensos; otro orientado al conocimiento de la dinámica de polímeros en disoluciones no diluidas, en fundidos y en geles, y de las moléculas que componen las membranas biológicas y otro, por último, que trata de la caracterización experimental del tamaño de partículas en disoluciones macromoleculares y suspensiones.

El equipo colabora con otros grupos de investigación de Reino Unido (Universidad de Nottingham), Noruega (Universidad de Oslo) y España (Universidad de Barcelona, Parque Científico de Barcelona, UNED) y mantiene contactos con empresas de los sectores cosmético-farmacéutico y de plásticos.

Universidad de Murcia
https://curie.um.es/curie

Uno de los objetivos prioritarios es el desarrollo de nuevos tipos de sensores químicos que sean capaces de detectar de forma rápida y efectiva la presencia de analitos (de interés tanto por su implicación en procesos biológicos o clínicos como por ser agentes contaminantes del medioambiente).

Los complejos de iones metálicos desempeñan un papel esencial en muchos sistemas biológicos. Así, es perfectamente conocido que la presencia en el organismo de, por ejemplo, iones sodio, potasio magnesio, calcio, zinc, etc. es esencial para el ser humano. Por otra parte, algunos cationes metálicos, como los iones de metales pesados, tales como plomo, mercurio, cadmio, etc., también juegan un papel muy importante en el medio ambiente debido a su elevada toxicidad, puesto que su acumulación en suelos o en el agua permite su fácil incorporación a plantas y peces y, por consiguiente, a la cadena alimentaria. Como consecuencia, esto provoca su acumulación en el cuerpo humano, en dosis perniciosas para la salud, por lo que su detección y eliminación del medio ambiente también constituye un área de investigación de gran interés social.

Por otra parte, los aniones también son especies esenciales para el mantenimiento de la vida. Podemos afirmar, sin que ello suponga exageración alguna, que en casi todos los procesos bioquímicos está involucrado, en alguna medida, el reconocimiento, transporte o transformación de algunos tipos de aniones. Además, al igual que ocurre en el caso de los cationes metálicos, otros tipos de aniones se comportan como agentes contaminantes del medioambiente y, por ende, perjudiciales para la especie humana.

Uno de los objetivos de interés prioritario, dentro de este grupo de investigación lo constituye el desarrollo de nuevos tipos de sensores químicos o especies que sean capaces de detectar de forma selectiva, rápida, fácil y efectiva, la presencia de estos tipos de sustratos o analitos, de naturaleza catiónica, aniónica o neutra, que posean interés tanto por su implicación en procesos biológicos o clínicos como por ser agentes contaminantes del medioambiente.

El proceso de reconocimiento del analito por las nuevas moléculas receptoras, diseñadas para ejercer el papel de sensores de esos analitos, sólo podrá conseguirse si el receptor en cuestión cumple los principios de complementariedad con el sustrato y de preorganización de su estructura de modo que los centros enlazantes queden en disposición adecuada para que la unión receptor-sustrato sea lo más efectiva posible. En otras palabras, para que se produzca el enlace efectivo entre las dos especies, receptor y sustrato, es preciso que el centro de enlace del receptor por el que se va a unir al sustrato sea complementario en tamaño y forma a éste. Además, para conseguir esa máxima complementariedad, y que la consiguiente unión receptor-sustrato sea lo más estable posible, el receptor no ha de sufrir ningún cambio conformacional en su estructura o, al menos, que éste sea mínimo. Obsérvese, de forma gráfica en el Esquema 1, la selectividad en el reconocimiento de un solo analito, en presencia de varios, debido a la complementariedad entre la unidad de reconocimiento y ese analito o sustrato.

Dentro de este contexto general es donde se enmarca el trabajo desarrollado por este equipo de investigación que, por otra parte, podemos establecer que ha de realizarse en tres etapas perfectamente diferenciadas.

En la primera etapa, se aborda el diseño de la molécula del sensor químico o receptor sintético a preparar, teniendo en cuenta que éste ha de estar constituido por dos tipos de unidades: una, responsable del reconocimiento del sustrato o analito (unidad de reconocimiento) y otra (unidad de señalización o antena) responsable de indicar o señalizar, mediante el cambio de alguna propiedad, perfectamente observable (cambio de color, fluorescencia, potencial redox, etc.), que el fenómeno de reconocimiento ha tenido lugar (véase esquema 1). Una vez, elegidas las subunidades de reconocimiento y señalización con características adecuadas para la consecución de un objetivo determinado, se procede a la síntesis del sensor concreto mediante la unión covalente de esas subunidades a través de la aplicación de las metodologías de síntesis apropiadas y de los reactivos adecuados. En algunos casos, la misma unidad de reconocimiento presenta propiedades específicas que también le permiten actuar, de forma simultánea, como unidad de señalización.

Las unidades de reconocimiento elegidas para la detección de iones metálicos, especialmente cationes de metales pesados, tienen como característica común la existencia de un átomo de nitrógeno, capaz de coordinarse a esos iones metálicos, y que pertenece a distintos tipos de subunidades de tipo azadieno, azina o azaheterociclos de distinta naturaleza. Sin embargo, como centros para el reconocimiento de aniones se han utilizado los grupos NH presentes en agrupaciones de tipo urea, tiourea, guanidina, imidazol, etc.

En cuanto a las unidades de señalización más comúnmente empleadas en este trabajo destacan la unidad de ferroceno, debido a su conocido carácter redox, y pireno o antraceno, por sus propiedades fluorescentes. La confirmación de que la síntesis ha conducido a la estructura diseñada de forma correcta se lleva a cabo mediante la utilización de las técnicas espectroscópicas convencionales para la determinación estructural (resonancia magnética nuclear, espectrometría de masas, etc.).

Una vez diseñadas y sintetizadas estas moléculas, se aborda, en una segunda etapa del trabajo, el estudio de la eficacia del sensor, en disolución, mediante la determinación de su selectividad frente a un determinado analito en presencia de otros, con la consiguiente medida de la constante de asociación receptor-sustrato (Kas) y de la estequiometría, o relación receptor/sustrato, con que se produce el proceso de reconocimiento. Por otra parte, se determina también la sensibilidad con que el sensor detecta al analito, a través de la medida del límite de detección, entendido éste como la concentración mínima de sustrato o analito que puede detectarse con ese receptor.

Si los resultados obtenidos en las etapas anteriores son adecuados, se aborda, en una última etapa, la fabricación de un dispositivo, que sea fácilmente manejable, mediante el anclaje del sensor molecular en soportes sólidos de distinta naturaleza (celulosa, silíceos, policarbonatos, beta-ciclodextrinas…).

Actualmente el grupo tiene una patente en vigor sobre un “procedimiento para la funcionalización de un sustrato, sustrato funcionarizado y dispositivo que lo contiene”.

Universidad de Murcia
https://curie.um.es/curie

Este equipo ha contribuido a la caracterización de mecanismos ambientales y su participación en modificaciones moleculares de la antitrombina, como factores determinantes de riesgo trombótico.

La labor investigadora de este grupo se centra en la identificación e interacción de los factores moleculares y ambientales que condicionan el riesgo a sufrir una trombosis. La trombosis es la oclusión de un vaso, ya sea en territorio arterial –en forma de infarto de miocardio, de trombosis cerebral o de vasos periféricos–, ya en territorio venoso, y causa de gran mortalidad en la sociedad actual. La investigación del grupo intenta ahondar en los procesos o alteraciones genéticas que pueden predisponer a esa situación de oclusión de los vasos sanguíneos.

La trombosis es una de las enfermedades en las que mayor éxito se ha tenido en su prevención. Aspecto que se basa en la generalización del uso de anticoagulantes orales –como el acenocumarol, que toma aproximadamente el 1,3% de la población, o de las heparinas–. Asimismo este grupo está estudiando otros posibles fármacos, especialmente aquellos con efecto antitrombina, que podrían constituir un tratamiento alternativo de la trombosis. Se trata en esta fase de la investigación de aprender sobre el modo en que actúan esos fármacos y cómo interactúan con otros factores de la coagulación.

La tarea investigadora del grupo se encamina a trasladar los hallazgos de laboratorio al campo asistencial, a transferir los resultados de la investigación médica al campo de la asistencia sanitaria concreta. De ahí tanto la importancia de la colaboración en el grupo de personal sanitario directamente implicado en la tarea asistencial como la propia dedicación del personal investigador a labores docentes y asistenciales. La mejor forma de transferir conocimientos en este campo es no separar abruptamente investigación y dedicación médica. El fin último, tanto de la labor investigadora como de la asistencial, es contribuir a mejorar la salud pública. Una idea que define a este grupo es la no separación entre investigación médica básica o clínica sino la de búsqueda de un tipo investigación médica útil, socialmente relevante y realmente multidisciplinar (con investigadores médicos a los que deben sumarse biólogos, químicos, veterinarios y farmacéuticos).

El grupo de investigación, que desde su creación en 1991 ha venido desempeñando su actividad en las líneas de trabajo indicadas, ha contribuido a la identificación y caracterización de mecanismos ambientales y su participación en modificaciones moleculares de la antitrombina, como factores determinantes de riesgo trombótico. Igualmente el grupo ha identificado y caracterizado nuevos moduladores moleculares responsables del nivel de anticoagulación con acenocumarol (farmacogenética de la anticoagulación oral). Asimismo ha encontrado la vía por la cual algunos flavonoides ejercen un papel regulador de la función plaquetaria, especialmente por la vía de generación de tromboxano y ha identificado algunas anomalías moleculares responsables de alteraciones plaquetarias de tipo hereditario.

El grupo de investigación forma parte de la Red RECAVA del Instituto Carlos III, Red de Cardiovascular, que integra 21 grupos de investigación nacional en este campo. Igualmente el grupo mantiene actividad regular de colaboración con los doctores Watson (Universidad de Birmingham), Nurden (Universidad de Burdeos), Lyp (Universidad de Birmingham) y Alberca (Universidad de Salamanca), etc. Mantiene contratos activos de investigación con diferentes empresas: AMGEN, Johnson & Johnson, Griffols, etc. El grupo dispone de de varias patentes (destacar la número 200802436: “Anticuerpo monoclonal antitrombina citrulinada hu--mana y sus usos”) y ha sido reconocido con varios premios de investigación, entre ellos al mejor trabajo científico presentado al Congreso de la Asociación Española de Hematología y Hemoterapia (en 2007, 2008 y 2009), con el Premio internacional Martín Villar al doctor Javier Corral al mejor trabajo publicado en el campo de la Hemostasia y la Trombosis durante el año 2007 y con el Premio Fundación Shering al doctor Vicente al mejor trabajo español publicado en revista internacional durante 2006. La pertenencia a la Red RECAVA ha permitido al grupo publicar en la revista Nature Genetics una investigación sobre aneurisma aórtico abdominal con participación de cuatro investigadores españoles, entre ellos los profesores Vicente Vicente y Javier Corral, que actúa como coordinador, colaborando con investigadores de 61 prestigiosos centros norteamericanos, canadienses y europeos.

El aneurisma aórtico abdominal (AAA) consiste en un ensanchamiento anormal de la aorta abdominal (que irriga el abdomen, la pelvis y las piernas), una enfermedad que padece el 9% de los hombres mayores de 65 años y que se desarrolla a lo largo de los años, a menudo sin síntomas. El aneurisma puede provocar la ruptura de la aorta, con el riesgo de que la sangre se filtre a lo largo de la pared del vaso, emergencia que provoca una mortalidad muy alta. La investigación avanza en la localización de algunos factores genéticos, localizados en una región del cromosoma 9 que predisponen a padecer un AAA y mejora el conocimiento que hasta ahora teníamos del mecanismo molecular de la susceptibilidad por esta patología. El estudio tiene importantes aplicaciones para la detección precoz del AAA, la comprensión de sus causas y su relación con otras patologías cardiovasculares.

Finalmente, destacar la recientes contribuciones del grupo en el estudio de nuevos moduladores del sistema hemostático, en concreto del papel que juegan los micro-RNA, aspecto que abre nuevas perspectivas en el conocimiento de elementos que pueden modular la tendencia hemorrágica y la trombosis, así como la interacción del sistema hemostático con el cáncer y diferentes enfermedades con trasfondo inflamatorio. En este sentido, el grupo acaba de iniciar nuevos estudios que intentar explicar la generación de un estado de hipercoagulabilidad en pacientes con cáncer, habiendo abierto una colaboración con la Universidad de Harvard.

En definitiva, el grupo persigue explicar de forma clara el sentido de una investigación translacional, manteniendo una permanente y viva interacción de la investigación más básica con el trabajo clínico que realiza en el Servicio de Hematología y Oncología Médica del Hospital Universitario Morales Meseguer de Murcia.

La tarea investigadora de este equipo se encamina a trasladar los hallazgos de laboratorio al campo asistencial, a transferir los resultados de la investigación médica al campo de la asistencia sanitaria concreta.

Universidad de Murcia
http://lo.um.es

Creado en 1994, se ha consolidado como uno de los grupos de investigación líder en el mundo en óptica visual, óptica adaptativa y óptica biomédica.

Inicialmente el grupo profundiza en el estudio de los sistemas de evaluación de la calidad de imagen y la medida de aberraciones, comenzando con el desarrollo de un sistema de doble-paso asimétrico mediante el que es posible registrar la imagen retiniana de un punto. En estos trabajos se basa el sistema OQAS para la evaluación de la calidad óptica del ojo, fabricado y distribuido en todo el mundo por Visiometrics SL. Poco después, el grupo construye uno de los primeros sensores de frente de onda ocular tipo Hartmann-Shack, posteriormente modificado en colaboración con la Universidad de Rochester para operar por vez primera en tiempo real (25 Hz).

En el conocimiento de las fuentes y localización de las aberraciones en el ojo, el laboratorio ha aportado algunos de los resultados más novedosos en los últimos tiempos. Comparando las aberraciones de la córnea y del ojo completo se han separado las contribuciones de los principales componentes del ojo, encontrando que el cristalino compensa buena parte las aberraciones producidas por la primera superficie de la córnea. Se ha avanzado en la comprensión de los mecanismos responsables de esta compensación, que tiene una base puramente geométrica. Otra de las líneas de trabajo ha pretendido comprender los cambios de la óptica ocular con la edad. Se descubrió un empeoramiento significativo de la calidad de imagen retiniana, mientras que la córnea se mantenía relativamente estable. La razón fundamental del empeoramiento se debe a un cambio progresivo de las aberraciones del cristalino, que deshace el acople con la córnea que se da en ojos jóvenes. Para hacerse una idea del impacto de este trabajo, basta decir que el artículo, publicado en 2002, es actualmente el más citado (161 citas) de todos los publicados en la revista de la Sociedad Americana de Óptica (JOSAA) en los últimos ocho años (más de 2600 artículos). Este resultado de ciencia básica sirvió además de base al desarrollo de nuevas generaciones de lentes intraoculares con aberración esférica negativa, copiando en cierta manera la situación que ocurre en los ojos jóvenes. Estas lentes (p. ej., la lente TECNIS de AMO que el LO·UM ayudó a desarrollar) se utilizan ampliamente en la actualidad y millones de personas en todo el mundo la llevan tras la cirugía de cataratas. También ha desarrollando el grupo otros aspectos más aplicados en óptica oftálmica, como, por ejemplo, el análisis de las propiedades ópticas de lentes progresivas (en colaboración con ESSILOR International, Francia) y empleado para el desarrollo de nuevas generaciones de lentes progresivas, como el modelo Varilux Physio.

Al disponer de sistemas robustos para la medida de las aberraciones, resultó natural avanzar hacia su corrección mediante técnicas de óptica adaptativa (OA). Se consiguió la primera demostración de un sistema de corrección de aberraciones en tiempo real y bucle cerrado: un prototipo que sirvió de base a varias generaciones de sistemas de óptica en los que se emplean tanto espejos deformables de alta calidad como moduladores de cristal líquido de gran resolución, dedicados en su mayoría a simulación visual.

El grupo descubrió que el ojo se comporta como un sistema aplanático, razonablemente corregido de aberración esférica y coma. Además, las características ópticas del ojo fuera de eje (en la periferia) han sido también estudiadas en los últimos años. Una razón de este interés ha sido la posible relación entre estas características y el desarrollo de la miopía. Los ojos miopes son en la periferia más hipermétropes que los ojos emétropes. Estos resultados han inspirado el diseño de una nueva lente que podría prevenir el desarrollo de la miopía actuando sobre la refracción periférica.

En el campo de la óptica adaptativa y de la visión se han realizado diversos estudios utilizando estos instrumentos para el diseño de nuevos perfiles que aumenten la profundidad de foco, el estudio del impacto de la calidad óptica en la visión periférica, el efecto de la corrección de diversas aberraciones en la calidad visual o la posible adaptación neuronal a las propiedades ópticas particulares de cada ojo. Un salto cualitativo reciente ha sido el desarrollo de un nuevo sistema de óptica adaptiva binocular que se utilizará para estudios que relacionen las ópticas inducidas en ambos ojos y diversos aspectos de la visión binocular.

Relacionando la óptica del ojo y la calidad de visión se avanza en el desarrollo de soluciones visuales optimizadas. Se han llevado a cabo experimentos utilizando los sistemas de óptica adaptativa y otras estrategias, incluyendo la aplicación de métricas ópticas de predicción de la calidad visual. Un resultado destacado fue mostrar que en sujetos con una calidad visual excelente, la calidad óptica en sus ojos no era excepcional. Esto sugiere que la presencia de aberraciones moderaras no impide una buena visión y tiene potencial relevancia para definir las pautas en estrategias óptimas de corrección.

Es voluntad permanente del laboratorio transformar algunos de sus prototipos experimentales en instrumentos que puedan ser utilizados en entornos clínicos. Esto permite abordar estudios con numerosos sujetos y, eventualmente, su uso en la práctica clínica, con el consiguiente beneficio para los pacientes. El uso de diferentes metodologías de modelado computacional ha permitido el desarrollo de nuevas lentes intraoculares.

En los últimos años, se ha consolidado una nueva línea de investigación del grupo que involucra el uso y control de láseres de pulsos ultra-cortos y ultra-intensos. Se ha puesto a punto un microscopio multi-fotónico que se aplicó para obtener imágenes de córneas ex vivo. Más recientemente se ha incorporado control del frente de onda del láser utilizado. El sistema se encuentra operativo y proporciona imágenes de extraordinaria calidad en muestras oculares.

El LO·UM tiene una clara voluntad de transferencia de sus investigaciones. Diversos miembros del LO·UM son co-inventores en diez patentes internacionales, varias de ellas en explotación mundial por compañías internacionales. Además, el LO·UM ha creado con la Universidad de Murcia una empresa de base tecnológica (Voptica SL) para desarrollar parte de las invenciones del laboratorio.

Pionero en el desarrollo de avances para  el estudio de la óptica del ojo, varios de los resultados e ideas del LO·UM han sido introducidos en instrumentos y dispositivos utilizados actualmente en óptica y oftalmología.

Universidad Politécnica de Cartagena
http://ait.upct.es/

El Grupo de Ingeniería Telemática tiene una amplia experiencia en el ámbito de las comunicaciones ópticas e inalámbricas.

El Grupo de investigación de Ingeniería Telemática (GIT) de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT) está formado por 19 profesores a tiempo completo (15 de ellos doctores), varios becarios de investigación financiados por programas competitivos nacionales y regionales y varios ingenieros contratados a cargo de contratos con empresas y organismos públicos y privados.

El grupo GIT tiene 3 laboratorios de I+D totalmente equipados, con una superficie total de 200 metros cuadrados. Para las tareas de cómputo y simulación se dispone de una sala de servidores con un clúster de alto rendimiento o grupo de múltiples ordenadores unidos mediante una red de alta velocidad.

El Grupo tiene una amplia experiencia en el ámbito de las comunicaciones ópticas e inalámbricas, especialmente en lo que refiere a sistemas celulares, WiFi, WiMAX, redes de sensores inalámbricos, RFID (identificación por radiofrecuencia) activa y pasiva y redes vehiculares (comunicación vehículo a vehículo, vehículo a infraestructura de carretera y vehículo a persona). Asimismo, posee experiencia en planificación y evaluación de redes de telecomunicación, en calidad del servicio en Internet, en transmisión eficiente de contenidos sobre redes de distribución de energía eléctrica y en la implementación de servicios telemáticos de valor añadido (localización, servicios basados en contexto e inteligencia ambiental, seguimiento de flotas, etc.) que hacen uso de funciones avanzadas de red incluyendo tecnologías como las redes overlay o redes superpuestas con las que es posible, a nivel de aplicación, suplir alguna de las deficiencias de Internet. Finalmente, cabe indicar que parte de los miembros del grupo también investiga en líneas relacionadas con el Supercomputador Ben Arabí de la Región de Murcia, en lo que refiere a desarrollo de simuladores eficientes de distintas tecnologías de red y en la planificación de interconexiones de muy alta velocidad. El Grupo está además involucrado en la prospección y desarrollo de nuevas tecnologías de comunicación para el futuro Observatorio Oceanográfico y Costero de la Región de Murcia.

En todos los campos mencionados el Grupo presenta una multiplicidad de publicaciones en revistas con índice de impacto y en ponencias en congresos nacionales e internacionales de prestigio que avalan la calidad de su investigación.

Se ha trabajado y se trabaja en un marco de cooperación con diversas empresas tanto regionales como nacionales e internacionales, manifestando la importancia de la transferencia de los resultados de la investigación a la empresa, lo que implica la innovación tecnológica y el papel relevante de la propiedad intelectual y de la generación de patentes. Entre dichas empresas cabe destacar: Inforges, Grupo Aquiline, Grupo Campillo-Palmera, Fundación Integra, Navantia, Tissat, Telefónica I+D, Siemens, Inabensa (Abengoa), Fundación Robotiker y un largo etcétera, con las que se tienen firmados proyectos conjuntos y/o contratos de colaboración. En consecuencia, los beneficios de la investigación del Grupo de Ingeniería Telemática son tanto sociales como tecnológicos. Ello se puede ilustrar mediante algunos ejemplos significativos, bajo la responsabilidad de alguno de los miembros del grupo:

El trabajo Protocolo W2LAN para transformar una red móvil 802.11 Ad-Hoc (MANET) en una LAN Ethernet propone una solución a un problema tecnológico. Una aplicación inmediata que se desprende de este trabajo es la de dar cobertura a una cierta área que, por ejemplo, haya sufrido un desastre natural. Bastaría con que los equipos de rescate transportaran consigo equipos inalámbricos equipados con el protocolo W2LAN, sin ninguna necesidad de instalar equipamiento adicional.

La herramienta MatPlanWDM para la planificación de redes ópticas basadas en multiplexación por división en longitud de onda se utiliza tanto en la docencia como en la investigación. En la actualidad se encuentra disponible para el uso de cualquier docente o investigador nacional e internacional a través de Matlab Central, teniendo un número de visitas y descargas muy importante.

El trabajo Registro y análisis del movimiento humano mediante Sistemas de Sensores representa una solución que, mediante la utilización de ciertos elementos dotados de inteligencia, permite, entre otras cuestiones, crear una aplicación que puede ser empleada como base para la rehabilitación de pacientes en su propio domicilio o para la asistencia automática de ancianos y otros colectivos especiales (discapacitados, niños, etc.). Es una línea con un alto interés social.

Existe también una larga lista de aplicaciones relacionadas con mejora logística en almacenes, planificación de redes vehiculares, generación automática de código para redes de sensores, redes orientadas a la comunicación en la costa, etc.

El grupo colabora activamente con otros equipos de las Universidades de Vigo, Carlos III de Madrid, Politécnica de Cataluña, AGH University of Science and Technology, Cracovia, Cornell, USA, y de las empresas Tissat, Inforges, Ecomovistand, Quobis networks, Gigle semiconductor, Arantia 2010, Aquiline, Teltyc telecomunicaciones, Inabensa, Siemens, Treelogic… y tiene registrado en la propiedad intelectual un software para el envío de datos entre terminales móviles WiFi en modo cooperativo o relay (SALTA), que está explotando Tissat S.A.

Universidad de murcia
https://curie.um.es/curie

El grupo se dedica al estudio anatómico y embriológico del sistema nervioso central de los vertebrados. Pretende saber cómo se desarrolla el cerebro, estudiándolo desde una perspectiva comparada.

El grupo de investigación se dedica al estudio anatómico y embriológico comparado del sistema nervioso central de vertebrados. El tema de interés es por tanto muy amplio. Se pretende saber cómo se desarrolla (en el sentido de cómo se estructura, cómo se generan sus diferentes partes y subpoblaciones neuronales) este órgano fundamental de nuestro cuerpo, estudiándolo desde una perspectiva comparada, lo que permite vislumbrar también cómo ha evolucionado el cerebro durante millones de años, desde las formas más simples iniciales hasta el cerebro humano actual.

Si bien en los comienzos de la actividad del grupo los procedimientos de estudio utilizados fueron esencialmente morfológicos clásicos (histología, histoquímica, inmunocitoquímica) y de neuroembriología experimental (extirpaciones, transplantes y rotaciones de porciones del tubo neural embrionario; xenotransplante usando codorniz como donante de tejido sobre pollo como huésped), técnicas que se siguen utilizando, desde aproximadamente los años 90 se han introducido métodos moleculares que permiten estudiar descriptiva y experimentalmente la expresión de los genes que controlan el desarrollo neural. La actividad pionera del equipo en este terreno de interacción de la biología molecular con la neuromorfología sirvió para generar importantes modelos que han resultado de interés general para la comprensión de la estructura cerebral (modelo prosomérico, modelo rombomérico, modelo de subdivision palial, modelo de subdivisión subpalial). En la actualidad se elabora un nuevo modelo de la estructura hipotalámica.

Esencialmente, en estos estudios se analizan los campos de expresión génica que aparecen tempranamente en el desarrollo del cerebro, se intenta clasificar la posición morfológica, ya sea longitudinal o dorsoventral de estos patrones (lo que permite conectar con los posibles mecanismos causales, esto es, hacer experimentos para buscar explicación de por qué ocurren estos procesos) y se hacen experimentos para determinar el destino prospectivo de las regiones descubiertas, esto es, ver qué partes del cerebro adulto derivan de aquellos esbozos iniciales. Tal desarrollo se sigue asimismo paso a paso, comprobando cómo las neuronas inmaduras adoptan sus ubicaciones definitivas y maduran en sus propiedades neuroquímicas (neurotransmisores, péptidos, hormonas, receptores) usando siempre los marcadores génicos, en una aproximación metodológica propia que el grupo ha denominado “genoarquitectonía neural”. Algunos estudios son realizados utilizando ratones transgénicos, que llevan determinados marcajes moleculares, o en los cuales se ha eliminado cierto gen por ingeniería genética. Finalmente, las conclusiones obtenidas en determinada especie se analizan desde un punto de vista comparado (otras especies animales) para indagar si las partes observadas representan elementos comunes de los cerebros de todos los vertebrados, o bien son novedosos y han surgido a partir de cierta fase de la evolución. Los estudios genoarquitectónicos normalmente revelan la estructura cerebral con mayor detalle que otras aproximaciones, por lo cual las conclusiones obtenidas frecuentemente iluminan puntos oscuros de nuestro conocimiento neurobiológico y neurológico clínico.

El grupo, aparte de su vinculación a la universidad de Murcia, está incardinado en el CIBERER (Centro de Investigación Biológica en Red en Enfermedades Raras), dependiente del Instituto Carlos III, Ministerio de Investigación e Innovación. Como tal, aborda temas de estudio fundamental sobre la biología de las enfermedades congénitas del desarrollo cerebral, en particular de la holoprosencefalia, la septodisplasia y el síndrome de Rieger.

Los avances neuromorfológicos y neuroembriológicos logrados por el grupo se han recogido en numerosos artículos de investigación, revisiones y capítulos de libro, así como en un detallado atlas estereotáxico del cerebro del pollo (el primero en la historia en representar el origen embriológico de las poblaciones neuronales adultas), publicado por tres miembros del grupo –L. Puelles, M. Martínez de la Torre y S. Martínez– en colaboración con los reconocidos expertos australianos en atlas cerebrales G. Paxinos y C. Watson (Academic Press/Elsevier, 2007). Se ha producido además un revolucionario texto de neuroanatomía para estudiantes de medicina y neurobiología en general (Puelles, Martínez, Martínez de la Torre, 2008; Editorial Médica Panamericana).
Miembros del grupo colaboran asimismo en un atlas digital público del desarrollo del cerebro humano, que produce el Center for Life de la Universidad de Newcastle (Inglaterra), en colaboración con dos grupos británicos (www.hudsen.org). En la actualidad, L. Puelles está aplicando sus modelos para producir los atlas de referencia anatómicos del Allen Atlas of the Developing Mouse Brain, una importante base de datos pública del Allen Institute for Brain Science (Seattle, WA, EEUU), donde se mapean unos 2000 genes durante el desarrollo pre y postnatal del cerebro en el ratón (inclusive el estadio adulto). Este proyecto es accesible en la red (www.developmentalmouse.brain-map.org), representando un instrumento nuevo y significativo para el avance de la investigación en este campo.

El grupo aborda estudios de tipo descriptivo, consistentes en mapear expresión de genes  (genomas, genoma humano y genoma de muchas especies animales de laboratorio).

En ellos se trata de conocer el cerebro en desarrollo, qué células están expresando determinado conjunto de genes, qué ayuda a separar las zonas e iluminar cada una de ellas.

Universidad de Murcia
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Este grupo investiga sobre aspectos básicos de la reactividad química y sobre métodos alternativos de síntesis de nuevas moléculas con potenciales aplicaciones industriales.

La síntesis de nuevas moléculas con aplicaciones en las industrias farmacéutica, agrícola, alimentaria, electrónica, etc., es esencial para el mantenimiento de los niveles de salud y bienestar actuales. El enorme incremento de la vida media de los ciudadanos en el último siglo ha sido, en buena medida, una consecuencia de ese desarrollo de la química sintética. Sin embargo, éste no se habría producido sin la investigación básica que ha permitido diseñar nuevos métodos para la preparación de las nuevas moléculas siguiendo procedimientos racionales de síntesis.

Este tipo de investigación busca conocer cómo se comportan diferentes moléculas frente a distintos reactivos y cuáles son los productos que se obtienen, de modo que se puedan establecer pautas de comportamiento útiles para diseñar nuevos métodos sintéticos.

Síntesis de complejos arílicos de paladio (CAPs) y estudio de su reactividad. Los CAPs son intermedios en la síntesis catalítica de especies orgánicas de gran valor añadido (química fina). Los estudios del grupo tienen por objeto aislarlos y conocer su reactividad. En esta línea se ha realizado la síntesis de CAPs a través de reacciones de metalación, de transmetalación usando mercuriales y de adición oxidante. El primer método, desarrollado principalmente sobre aminas primarias, ha permitido desechar algunos postulados anteriores que establecían la imposibilidad de la síntesis de algunos de estos compuestos. En este momento se está desarrollando un nuevo método que mejora tanto los rendimientos como la pureza de los productos y que simplifica su uso como catalizadores en reacciones de interés industrial.

Los procesos de transmetalación usando mercuriales se han estudiado para preparar CAPs que no eran accesibles a través de otros métodos. Por ello, las aportaciones a este tema, que son las más numerosas y reconocidas en la literatura, han permitido el estudio de la reactividad de tipos de CAPs cuya química nunca había sido estudiada, lo que ha llevado a describir nuevos tipos de complejos y de reactividad química. Aunque las reacciones de adición oxidante para preparar CAPs eran bien conocidas cuando el grupo inició su estudio, su aportación se ha centrado en la síntesis de CAPs con grupos funcionales que puedan modificar su reactividad. Además, se ha encontrado una aplicación interesante de estas reacciones en la síntesis de complejos en los que sobre el mismo anillo arílico existen dos o más átomos de paladio. Estos complejos, especialmente los tripaladiados, son muy escasos y presentan un gran potencial para la síntesis de complejos policíclicos, difíciles de obtener por otras vías.

Síntesis de complejos acetonílicos. Se han preparado complejos acetonílicos de muy diferentes metales (Au, Tl, Pd y Pt) usando los mismos tres métodos indicados en la preparación de CAPs. En este momento se está desarrollando la química de los derivados de la 2,6-diacetilpiridina, útiles para estabilizar complejos de Pd(IV) y para actuar como catalizadores en la hidrólisis de cetales. Los procesos de formación de complejos de Pd(IV) tienen un interés básico, por cuanto estos son muy escasos, pero también aplicado, ya que su inestabilidad permite obtener derivados halogenados de la 2,6-diacetilpiridina que pueden usarse para la preparación de nuevos catalizadores de polimerización de olefinas.

Estudio de la reactividad de complejos arílicos y acetonílicos de Pd. Muchos complejos organometálicos de Pd (COPs) son intermedios en la síntesis catalítica de productos orgánicos de interés industrial. El equipo estudia de manera sistemática la reactividad de todos los COPs que se preparan frente a isocianuros, monóxido de carbono, acetilenos, olefinas, alenos, carbodiimidas, etc. Tanto en los casos en que los productos de inserción son suficientemente estables como en aquellos en que no lo son, se consigue aislar los productos orgánicos.

Un resultado interesante derivado del estudio de la reactividad de 2-aminofenil complejos de Pd con isocianuros es la ciclación de éstos por reacción con compuestos carbonílicos en medio ácido. Fruto de esta observación ha sido el establecimiento del primer método general de obtención de sales de 1,2-dihidroquinazolinio. Los compuestos que presentan estructuras basadas en la quinazolina son de gran interés debido a que están presentes en muchos productos, naturales o sintéticos, con interesantes propiedades antitumorales, antidepresivas, antiinflamatorias o contra la malaria.

Síntesis de complejos metálicos fluorados y su uso en la preparación de compuestos organofluorados. La síntesis de compuestos orgánicos fluorados constituye un reto para la química sintética actual. En este grupo se están estudiando la síntesis y el comportamiento químico de complejos con ligandos fluoruro y perfluoroalquilo enlazados a metales de transición (Rh, Pd) con la intención de desarrollar nuevos métodos de obtención de moléculas orgánicas u organometálicas fluoradas.

Síntesis de metalomacromoléculas. En esta línea se están llevando a cabo la síntesis y estudio de nuevos materiales metalopoliméricos fosforescentes y electroluminiscentes. También el estudio del ensamblaje espontáneo de complejos de oro y cationes metálicos para formar complejos de tamaño nanométrico con nuevos tipos de estructuras supramoleculares.

Síntesis de complejos homo y heteronucleares de elementos de transición que contienen ligandos 1,1-ditiolato. Las propiedades relacionadas con los estados excitados de los complejos de coordinación son objeto en la actualidad de intensos estudios debido a su implicación en numerosas aplicaciones tecnológicas, que incluyen el desarrollo de sensores, sistemas de fotosíntesis artificial, dispositivos electroluminiscentes y fotosensibilizadores en células solares. Las aportaciones del grupo consisten en síntesis de nuevos complejos luminiscentes homonucleares de platino y heteronucleares de platino y metales del grupo 11 (Au, Ag, Cu) que contienen ligandos tiolato y ditiolato, y la caracterización de sus estados excitados.

El equipo ha solicitado recientemente tres patentes sobre un método de hidrólisis de cetales, otra para la preparación de sales de 1,2-dihidroquinazolonio y otra que mejora la preparación de un catalizador de paladio.

Universidad de Murcia
https://curie.um.es/curie

Este grupo trabaja en nuevas redes y computación móvil, en inteligencia ambiental, análisis de datos, seguridad y telemática aplicada.

La evolución de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) hacen que cada vez más estén presenten en el día a día de la sociedad. Este grupo propone como líneas de investigación, dentro de la Internet de nueva generación, la integración de las tecnologías de comunicaciones y las tecnologías del conocimiento para poder alcanzar una Internet del futuro inteligente y adaptada al usuario. Para ello se desarrollan en una serie de líneas de trabajo relacionadas con nuevas redes y computación móvil; inteligencia ambiental y computación ubicua; optimización y análisis inteligente de datos; arquitectura de seguridad y servicios; sistemas autónomos y telemática aplicada al transporte.

En la línea de nuevas redes y computación móvil se analizan nuevos protocolos, algoritmos y mecanismos para permitir la movilidad desde el punto de vista de los dispositivos, los usuarios, las aplicaciones y los servicios, así como la integración de las comunicaciones inalámbricas dentro de las plataformas de comunicación del futuro. Así, entre otros aspectos, se centra en el empleo de diferentes tecnologías de comunicaciones móviles incluyendo redes inalámbricas multihop, y su aplicación a ámbitos tan relevantes como la recogida masiva de datos, monitorización ambiental, gestión de emergencias y mejora de procesos productivos e industriales. Adicionalmente se analizan los aspectos de movilidad en las aplicaciones y los dispositivos y el impacto sobre servicios como la autenticación en redes y la movilidad en escenarios de diferentes tecnologías, así como la evolución de las redes de comunicación a redes all-IP y la Internet de nueva generación.

En el campo de la inteligencia ambiental y computación ubicua el grupo estudia técnicas para la coordinación y adaptación de servicios en entornos ubicuos (i.e. pervasive environments) que permitan la construcción de sistemas con un gran número de entidades que interaccionan entre sí de una forma inteligente con el entorno en que se ejecutan. Por otro lado, el modelado de usuario es también importante en este campo, igual que la provisión de servicios adaptativos en este contexto. Para ello se analiza la vía basada en simulación de usuarios mediante modelado probabilístico. Los problemas abiertos ahí son los siguientes: la producción de modelos realistas y la validación de servicios adaptativos a partir de dichos modelos.

Diariamente en nuestro entorno de trabajo, familiar, etc. aparecen situaciones o problemas donde hay que encontrar la mejor solución o plan, como encontrar el camino más corto desde casa al trabajo, organizar nuestra agenda, planificar las tareas del trabajo, etc. A veces, somos capaces de resolver estos problemas  porque son manejables, sin embargo, la mayoría de ellos los catalogamos como problemas NP-hard, porque cuando el problema crece se convierte en difícil de resolver.  El objetivo de la línea de investigación sobre optimización y análisis inteligente de datos es plantear soluciones a estos problemas de forma “inteligente”. Se diseñan y utilizan técnicas computacionales heurísticas e inteligentes muy eficientes y con alto rendimiento ante problemas reales, complejos y de gran tamaño. A partir de datos históricos del problema a resolver, se diseñan y utilizan técnicas computacionales de análisis inteligente de datos para modelar su comportamiento. Se resuelven problemas reales del tipo logístico, económico-financiero,  etc.

En la línea sobre arquitectura de seguridad y servicios se investiga sobre el desarrollo de los servicios de comunicación seguros de nueva generación que permitan el soporte de los nuevos sistemas altamente distribuidos y que incluyan todo tipo de dispositivos, desde sensores a teléfonos móviles y ordenadores. Los últimos resultados en esta línea de investigación están relacionados con la aplicación de modelos de confianza y reputación en entornos distribuidos, donde por la capacidad de los dispositivos o el amplio número de ellos no es posible que exista una infraestructura de seguridad preestablecida. De manera complementaria, también se está evolucionando en las arquitecturas de autorización y en la definición de reglas de control de acceso y de autorización que están libres de inconsistencias y conflictos.

Los principales tópicos tratados dentro de la línea de sistemas autónomos y telemática aplicada al transporte son los sistemas de localización, así como los servicios basados en los sistemas de navegación, navegación GNSS e inercial, la fusión de datos en aplicaciones de vehículos terrestres, comunicaciones móviles y comunicaciones en vehículos e identificación electrónica de vehículos. La integración de estos tópicos se enlaza con los sistemas inteligentes de transporte (ITS en inglés), como confluencia de la informática, la electrónica y las redes de comunicación aplicadas a vehículos. El grupo de investigación cuenta con una dilatada experiencia en aplicaciones de ITS, principalmente relativas a sistemas de localización basados en triangulación por satélite (GPS, GALILEO), sistemas de localización híbridos (GPS más unidades inerciales), navegación con mapas digitales y redes de comunicaciones, tanto vehículo a vehículo como vehículo a infraestructura.

Este equipo de investigación colabora habitualmente con otros grupos
(Grasia, Universidad Complutense de Madrid, GSI, DIT, Universidad
Politécnica de Madrid, UPC, Univ. of Birmingham y University of Ottawa)
y con empresas como Telefónica, MediaPro, Ami2, SAES, Bahia-IT,
Alcatel-Lucent o ATOS Origin. La empresa de base tecnológica DracoTIC
está participada por miembros del grupo.

Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
http://www.cebas.csic.es

La generacion de estrategias para paliar la degradacion del suelo, y el tratamiento científico de los residuos orgánicos –desde el punto de vista de la sostenibilidad– son las principales áreas de trabajo de este equipo de investigación.

Las actividades que en la actualidad está desarrollando este Grupo de Investigación tienen como nexo común dos aspectos: de una parte se encuentran integradas en el ámbito de la protección del suelo, y por tanto en su conservación y sostenibilidad; de otra, se trabaja en todo aquello relativo a los residuos orgánicos y su reciclado en el suelo una vez estabilizados como enmiendas orgánicas de calidad.

El grupo ha unido estos dos aspectos consiguiendo construir un binomio suelo-materia orgánica, realizando a partir de él investigación básica y aplicada de calidad. En el futuro, el equipo apuesta por dar un salto cualitativo en su actuación, teniendo en cuenta varios aspectos: conseguir transmitir a la empresa gran parte de su investigación, mediante la generación de patentes; ofertar un “foro virtual para gestión de residuos” que permita, en particular en el ámbito de la generación y uso de residuo orgánicos (lodos de depuradora, fracción orgánica de basuras urbanas, residuos agroalimentarios...) ofrecer la mejor información a los agentes sociales interesados (administración, empresas, etc.) para gestionar dichos residuos de la mejor manera posible. Se podrá informar a través de ese foro sobre el saneamiento de residuos cuando sea necesario, así como sobre su destino, abogando por su reciclado en el suelo cuando sea posible. De conseguirlo, se podrá establecer una adecuada estrategia en la lucha contra la degradación y desertificación de suelos basada en aportes de materia orgánica a los mismos. Dentro de los aspectos más importantes del cambio global que se avecina, la apuesta por reciclar residuos orgánicos en el suelo, siempre de forma controlada para no asumir riesgos en contra, contribuirá sin ninguna duda a aportar carbono a nuestros suelos, construyendo en ellos materia orgánica, y haciendo de los mismos un verdadero “sumidero de carbono”, mitigando así el efecto invernadero.

El trabajo se desarrolla en función de unas premisas conocidas. Es sabido que la naturaleza, siempre que sufra un desarrollo de forma sostenible y equilibrado, tiene capacidad para dar salida a los residuos que genera, pero si la generación de dichos residuos sobrepasa ciertos límites, la naturaleza se podría colapsar, y se resentiría gravemente nuestro medio ambiente y nuestra economía. Siendo realistas, conseguir en la actualidad no producir residuos (lo que conocemos como “residuo cero”) es una utopía, ya que prácticamente cualquier actividad del ser humano los genera. En los próximos años seguiremos desgraciadamente produciendo residuos, si bien nuestra obligación es reducir dicha generación, e intentar ofrecer soluciones razonables y coherentes a su gestión desde una perspectiva ambiental, social y económica. Entre las mencionadas soluciones se puede señalar la valorización de nuestros residuos; debemos intentar valorizarlos en su justa medida para que supongan el menor coste económico posible, minimizando los efectos ambientales negativos y garantizando la sostenibilidad de nuestro hábitat. Por este camino están apostando actualmente las empresas que realizan una gestión moderna de los residuos. De igual forma, la concienciación ciudadana es cada vez mayor.

La investigación científica que se realiza en el GRENZ comienza a aportar verdaderas soluciones para lograr una buena gestión de los residuos orgánicos, buscando su “valor añadido”. Su valorización, en función del tipo de residuo y de sus características, pasa por diversas posibilidades: desde convertirlos mediante biotecnologías de bajo coste, en adecuadas enmiendas orgánicas de calidad para reciclarlas en nuestros suelos y mejorar así su calidad y fertilidad, mitigando además posibles procesos de desertificación, hasta ofrecer alternativas energéticas tales como la fermentación anaerobia para conseguir biogás (energía limpia como metano), sin descartar otras opciones energéticas más novedosas como pirólisis o procesos de carbonización hidrotermal. Incluso ciertos residuos orgánicos pueden constituir la base para extraer de ellos productos de elevado valor añadido (proteínas, enzimas, aminoácidos, polifenoles). A través de la investigación científica se están consiguiendo resultados muy aceptables utilizando biotecnologías respetuosas con el medio ambiente.

Como resumen de la actividad del grupo remarcar sus tres principales líneas de investigación, centradas en el desarrollo de estrategias para mejorar nuestro conocimiento sobre los mecanismos que rigen los procesos de degradación y recuperación de suelos en condiciones semiáridas, y por tanto sobre su calidad y funcionalidad; el uso de enmiendas orgánicas derivadas de residuos orgánicos de origen urbano, agrícola o animal como estrategia para combatir procesos de degradación del suelo, fijando carbono y contribuyendo a disminuir el efecto invernadero; valorización de compost para su empleo en agricultura: mejora de su efecto biopesticida y bioestimulante frente a nuevos cultivos.

El grupo está realizando esfuerzos para mejorar el conocimiento sobre el papel de la microbiota en el ciclo del C, clave para la sostenibilidad de los ecosistemas. Tanto el mejor conocimiento y entendimiento del ciclo del C, como sus trasformaciones, incidirá en la posibilidad de mejorar la calidad de suelos y la reducción de emisiones a la atmósfera. Tecnológicamente, una aplicación “racional” de enmiendas orgánicas de calidad al suelo puede ser la mejor forma de reciclarlos con un claro beneficio ambiental. La puesta en marcha por tanto de esta biotecnología puede proveer: la eliminación racional de residuos orgánicos; la reducción de emisiones de CO2 a la atmósfera al evitar su incineración. Mejorar nuestro conocimiento sobre secuestro de C promoverá el uso de residuos orgánicos dentro de un panorama de beneficio ambiental (desertificación, cambio global, etc.) y social (reducción de erosión en áreas agrícolas y su sostenibilidad, mejora de fertilidad y productividad de suelos…).

Diferentes miembros del grupo tienen en la actualidad tres patentes en vigor: una sobre un sistema automático de caracterización de suelos, otra sobre un sistema de medida del estrés hídrico de árboles y una última de un producto para el control biológico de la fusariosis vascular del melón.

Universidad de Murcia
http://www.um.es/algmurcia

El grupo trata de abrirse a nuevas líneas de investigación de reciente aparición. En el campo de la transmisión de la información, el Álgebra ha encontrado una aplicación directa por vía de los códigos y la criptografía.

Todos aprendimos desde la escuela a sumar y multiplicar números y, un poco más tarde, polinomios y fracciones racionales. El modelo común en estos ejemplos es el mismo. Tenemos un conjunto de elementos (números o polinomios) y una o dos operaciones (suma y multiplicación) satisfaciendo ciertas propiedades que manejamos implícita o explícitamente (conmutatividad, asociatividad, distributividad, etc.). El Álgebra moderna trata entre otras cosas de formalizar este modelo, creando lo que se llaman estructuras algebraicas. La primera de ellas es la estructura de grupo, donde tendremos un conjunto con una sola operación asociativa, en la que un elemento es neutro al operarlo con cualquier otro y en la que todo elemento admite un simétrico que operado con él da el neutro. Por ejemplo, los números enteros con la suma forman un grupo, con neutro 0 y donde el simétrico de x es –x. Otra estructura algebraica importante es la de anillo. Aquí hay una primera operación en el conjunto, que lo dota de estructura de grupo, y una segunda, distributiva con respecto a la primera, que es asociativa y admite un elemento neutro. De nuevo, los números enteros con la suma y la multiplicación forman un anillo, cuyo neutro multiplicativo es el 1. En algunos casos frecuentes, el anillo en cuestión tiene una estructura adicional de espacio vectorial compatible con las dos operaciones del anillo. Aparece así la estructura de álgebra. Por ejemplo, los polinomios (en una o varias variables) con coeficientes reales forman un álgebra.

Este proceso de abstracción aparentemente sin sentido es sin embargo muy operativo. Permite unificar bajo un mismo foco diversos estudios anteriormente diseminados (números, polinomios, matrices, ángulos, etc.) y extender el formalismo a otros inesperados. Por ejemplo, se pueden definir operaciones entre figuras geométricas o entre palabras de un determinado alfabeto. Se puede también aplicar al estudio de curvas y superficies en el espacio. Por ejemplo, a cada punto de una curva o superficie definida por ecuaciones polinómicas se le asocia canónicamente un anillo que refleja el comportamiento local de esa curva o superficie en un entorno próximo del punto. Las propiedades de dicho anillo pueden denotar, por ejemplo, si dicho punto es una cúspide, un punto doble, etcétera.

El proceso de abstracción anterior tiene también su recíproco. Una vez definidas las estructuras abstractas de grupo, anillo y álgebra, la percepción humana necesita “representarlas” por medio de objetos conocidos. Las matrices con entradas enteras, racionales o reales son el lugar de representación preferido. Se entra entonces en el campo de estudio de las representaciones y módulos sobre un grupo, anillo o álgebra. Un módulo será un grupo aditivo conmutativo, frecuentemente un espacio vectorial real, sobre el que el grupo, anillo o álgebra actúa de manera adecuada. Por ejemplo, en el espacio físico usual tenemos una acción natural del grupo de las rotaciones alrededor de un punto fijo. Ello dota a dicho espacio de una estructura de módulo sobre el (anillo o álgebra) grupo de las rotaciones.

Desde la primera mitad de los 1980, el grupo de investigación en Álgebra de la Universidad de Murcia estudia los grupos, anillos y álgebras y sus módulos. El punto de aproximación difiere según el gusto personal de cada investigador, pero el objeto de estudio es el mismo. Para evitar tecnicismos excesivos, sucintamente mencionaremos algunas de las cuestiones clásicas abordadas. Desde el punto de vista “categórico” el equipo ha obtenido avances en cuestiones abiertas largo tiempo, como la conjetura de los puro-semisimples, la existencia de envolturas y cubiertas planas o la descomposición indescomponible de módulos de cotorsión. En el tema de la representación de álgebras, estrechamente relacionado en tiempos recientes con el estudio de grafos, el grupo ha usado una aproximación “homológica” que ha sido fructífera en el abordaje de la conjetura de la dimensión finitística, la del determinarnte de Cartan o en la conjetura telescópica para categorías diferenciales graduadas. En cuanto al estudio específico de grupos, el tema fundamental de estudio ha sido el grupo de las unidades de un anillo de grupo finito. Este equipo de investigación ha sido pionero en la clasificación de los grupos finitos tales que el grupo de las unidades de su anillo de grupo es virtualmente libre o un producto de grupos libres. Los avances han sido también significativos en la descomposición del álgebra de grupo racional como producto de componentes simples, habiendo elaborado para ello un programa informático (wedderga) hoy comúnmente usado por los especialistas para acceder a dicha descomposición.

Inherente a la investigación es la adaptación a las nuevas circunstancias históricas y sociológicas. El grupo trata de abrirse a nuevas líneas de investigación de reciente aparición. En el campo de la transmisión de la información, el Álgebra ha encontrado una aplicación directa por vía de los códigos y la criptografía. Cada vez que se transmiten mensajes secretos o confidenciales (correo electrónico, extracción de dinero de un cajero automático, compra por internet, etcétera) la filosofía básica ha de ser la de encriptar el mensaje mediante una clave o código secreto fácil de recordar para el emisor o el receptor, pero extremadamente difícil de descifrar para terceras personas. La teoría de códigos aborda con rigor matemático este tema y el equipo de investigación está introduciéndose paulatinamente en el mismo, empezando por los códigos de grupo, que conectan directamente con el estudio de anillos de grupo, ya tradicional en el equipo.

Finalmente, en el estudio de las curvas y superficies algebraicas y analíticas y en sus aplicaciones en la física y la mecánica cuántica, los problemas más duros son abordados en tiempos recientes mediante herramientas homológicas de una apariencia formal muy abstracta. De nuevo y esto es recurrente en matemáticas, la formalización abstracta está sirviendo para la resolución de problemas concretos, que habían sido irresolubles por métodos directos. Las categorías trianguladas y las categorías de modelos son la herramienta abstracta fundamental en estos casos.

El estudio de las curvas y superficies algebraicas y analíticas y sus aplicaciones en la física y la mecánica cuántica son abordados mediante herramientas de una apariencia formal muy abstracta, pero que están sirviendo para la resolución de problemas concretos, que habían sido irresolubles por métodos directos.

Universidad de Murcia
http://www.um.es/oftalmolab

El trabajo que realiza este grupo se fundamenta en el estudio de las células ganglionares de la retina y su supervivencia tras diversos tipos de lesión. Se documentan fórmulas para prevenir la muerte de estas células y se estudian tratamientos regenerativos.

El trabajo que realiza este grupo se fundamenta en el sistema visual, y particularmente, en la vía visual primaria, en la retina y sus proyecciones, estudiando la degeneración y neuroprotección de las células ganglionares de la retina y su supervivencia tras diversos tipos de lesión.

La documentación de fórmulas para prevenir, al menos en parte, la muerte de estas células inducida por la axotomía y el descubrimiento de su capacidad para regenerar sus axones a distancias que permitan la interacción de nuevo con otras neuronas y establecer nuevas conexiones sinápticas persistentes en el tiempo (incluso, según recientes trabajos, restablecer funciones neuronales simples como el reflejo pupilar directo) figuran entre los principales hitos de la investigación de este equipo.

Para la realización de estos estudios, el equipo utiliza distintos modelos de lesión en la retina, desarrollados por el propio grupo, que permiten estudiar la degeneración neuronal producida tras una lesión en el sistema nervioso, en casos como la lesión axonal, la isquemia transitoria, la hipertensión ocular o la lesión de los fotorreceptores, bien inducida o bien adquirida. Se trata de caracterizar estos modelos de lesión retiniana para poder luego estudiar la posibilidad de modificar el curso o el patrón de degeneración observado en ellos. El objetivo, pues, es caracterizar cómo se mueren esas células a nivel molecular, para de este modo entender los mecanismos que permiten relentizar, detener o incluso prevenir, la muerte de esas neuronas, lo que se conoce como neuroprotección. Lograr la utilización de algunos de estos mecanismos para la correcta reparación y reestablecimiento morfofuncional o regeneración en el sistema nervioso central lesionado es otro de los objetivos de este equipo.

Entre sus campos de interés se encuentra, por ejemplo, el estudio de la degeneración retiniana inducida por fototoxicidad, cuyo conocimiento tiene importantes aplicaciones en un gran número de enfermedades degenerativas de la retina, incluidas la degeneración macular asociada a la edad, o la retinosis pigmentaria, entre otras. En similares términos, el estudio de los efectos de la hipertensión ocular en la retina ha podido ser utilizado como modelo de estudio de la enfermedad glaucomatosa.

En estos años, el uso de modelos experimentales de lesión en el sistema nervioso central desarrollados y caracterizados morfológica, molecular y funcionalmente por el grupo de investigación ha permitido documentar y corroborar hallazgos novedosos en la neurobiología del sistema nervioso central, utilizando el sistema visual del roedor adulto como modelo experimental.

Entre las principales aportaciones del grupo de investigación figuran algunas en el terreno de la regeneración axonal y la conectividad, como la demostración de que en el sistema nervioso central del mamífero adulto los axones de las neuronas centrales podían crecer de nuevo, podrían reinervar su territorio diana habitual y podían restablecer sinapsis; sinapsis que además eran funcionales. Otro de los hallazgos importantes consistió en documentar cuál era el patrón de muerte que se inducía cuando se lesionaba, por ejemplo, el nervio óptico, y demostrar que ese patrón de muerte se podía modificar.

La investigación del equipo de oftalmología experimental ha requerido también, especialmente en los últimos años, un intenso trabajo dirigido al desarrollo de nuevas técnicas, como las de análisis de imagen para la cuantificación objetiva y automatizada de la población de células ganglionares de la retina, el espesor de las capas de la retina y el volumen de la inervación retinotectal, o la puesta a punto de técnicas funcionales como la pupilometría y el registro electrofisiológico de campo completo de la retina de forma simultánea en ambos ojos, así como el examen de los cambios moleculares asociados a la lesión de la retina.

Desde su propia constitución, este grupo se ha caracterizado por mantener estrechos vínculos con universidades y centros de investigación nacionales y extranjeros, como la Universidad de Alcalá de Henares (Departamento de Fisiología. Facultad de Medicina), la Oregon Health and Sciences University (The Raymond Lund Laboratory, Casey Eye Institute), la Uppsala University (Unit for Developmental Neuroscience. Department of Neuroscience. Uppsala Biomedicinska Centrum) o la Oxford University (Retinal and Neurobiology Group. The Nuffield Laboratory of Ophthalmology).

Los miembros del equipo han colaborado asimismo con distintas compañías farmacéuticas, como Novartis Ophthalmics y Allergan Biological Sciences, en el despistaje de moléculas que pudieran tener ese efecto protector, analizando su efecto en los modelos de lesión animal desarrollados por el grupo.

Los estudios sobre lesiones en el sistema nervioso central, desarrollados por el grupo de investigación utilizando como modelo experimental el sistema visual del roedor adulto, han permitido documentar y corroborar hallazgos novedosos en la neurobiología del sistema nervioso central.

Universidad de murcia
https://curie.um.es/curie

Debido a que la creciente demanda mundial de pescado es cubierta con dificultad por la pesca extractiva, la acuicultura se perfila como la única posibilidad de que en un futuro próximo dicha demanda pueda ser cubierta.

La acuicultura española supone en volumen el 3% de la producción mundial y el 25% de la europea, que se estima en unas 520.000 toneladas. El objetivo final de la acuicultura es la producción eco-nómicamente rentable de animales sanos con un impacto ambiental limitado. Conseguir incrementar la producción acuícola supone, por otra parte, la mejora de los actuales sistemas de producción y la expansión de esta actividad hacia nuevas áreas.

La acuicultura española ha pasado de ser un sector marcadamente tradicional, centrado en economías familiares de bajo desarrollo tecnológico, a una industria moderna altamente tecnificada, con empresas competitivas en el mercado mundial y con un grado creciente de diversificación. Dentro de España, la Región de Murcia es la segunda Comunidad Autónoma en cuanto a producción piscícola.

Produce, entre otras especies, dorada (Sparus aurata L.) y lubina (Dicentrarchus labrax L.), generalmente en sistemas de jaulas flotantes. Sin embargo, las infecciones virales y bacterianas ocasionan en este sector cuantiosas pérdidas económicas y reducirlas se ha convertido  en uno de los mayores retos de la acuicultura actual. La administración oral de sustancias inmunoestimulantes se perfila como un método ideal, ya que no requiere la manipulación de los ejemplares y además, supone una alternativa al uso de los antibióticos respetuosa con el medio ambiente. Los inmunoestimulantes han demostrado, también, su utilidad para paliar muchas situaciones en las que se ve alterada la homeostasis normal de los peces y cuya causa no es conocida.

La investigación de este grupo tiene como objetivo prioritario mejorar la producción de la acuicultura me--diterránea, lo que implica mejorar, entre otros aspectos, las tasas de crecimiento, la eficacia de la reproducción, disminuyendo las pérdidas causadas por las enfermedades, mejorando la respuesta inmune, las técnicas de diagnóstico y las medidas profilácticas de las diferentes especies.

Sin embargo, pocos tratamientos inmunoestimulantes o vacunas orales han sido comercializados, debido, en parte, a la gran cantidad de moléculas/antígenos requerida para provocar una respuesta inmunitaria adecuada. Por tanto, para conseguir una administración oral efectiva se requiere la encapsulación de la sustancia de interés para impedir la hidrólisis digestiva y su captación en el intestino. Este grupo de investigación trabaja durante los últimos años, en colaboración con la empresa Probelte S.A., en el desarrollo de un procedimiento industrial para encapsular, de forma efectiva y rentable económicamente, moléculas con propiedades inmunoestimulantes. Fruto de ello ha sido el registro de una patente a nivel mundial.

La actividad acuicultora puede verse beneficiada enormemente de los recientes avances en biotecnología y biología celular y molecular, ya que las herramientas disponibles, y las que se están generando continuamente en este campo en auge, pueden aplicarse a la diagnosis de enfermedades, al diseño de nuevas vacunas e inmunoestimulantes, al control de las tasas de crecimiento y del proceso de la reproducción o en la resistencia a enfermedades de las especies cultivadas, así como en determinar el efecto de los contaminantes acuáticos o de la calidad del pienso y del agua.

La especie a la que el grupo de investigación ha dedicado más atención ha sido la dorada, aunque también se han analizado algunos aspectos de los mecanismos de defensa y de la reproducción de la lubina y de la lecha mediterránea.

En este momento, los trabajos del grupo de investigación están centrados en los siguientes aspectos: búsqueda de inmunoestimulantes que refuercen el sistema inmunitario y reduzcan el estrés que sufren los ejemplares durante el cultivo intensivo; puesta en marcha de nuevas técnicas que amplíen el conocimiento actual del sistema inmunitario de los peces; conocimiento del estado del sistema inmunitario de los peces que están siendo engordados en las jaulas; desarrollo de nuevos protocolos de vacunación; identificación de genes involucrados en la resistencia a enfermedades y la utilización de citoquinas como adyuvantes de vacunas; estudio de patologías emergentes; conocimiento del status parasitológico de las especies cultivadas, especialmente en la Región de Murcia; determinación del efecto de contaminantes, en general, y de contaminantes acuáticos de carácter estrogénico en los mecanismos de defensa y en la eficacia de la reproducción. El objetivo final de todos estos trabajos es reducir las pérdidas de producción que tienen las empresas de acuicultura, ocasionadas por infecciones de tipo viral, bacteriano o parasitario, así como controlar el efecto que los contaminantes acuáticos tienen sobre los ejemplares en cultivo. Hay muchas sustancias que pueden llegar al ecosistema acuático y acabar constituyendo un riesgo (por ejemplo, el EE2, un estrógeno sintético que no se consigue eliminar totalmente en las plantas de depuración de aguas residuales) bien para los peces que se están cultivando, bien para el ecosistema acuático o para la población humana por su inserción en la cadena alimenticia. El trabajo del equipo también se centra en detectar esas sustancias y calibrar sus efectos sobre los cultivos marinos.

Para el desarrollo de esta investigación el grupo cuenta con la estrecha colaboración del Centro Oceanográfico de Murcia, perteneciente al Instituto Español de Oceanografía, con otras universidades españolas (Universidades de Málaga y Almería, entre otras) y extranjeras y de varias empresas de la Región de Murcia (Culmarex S.A., Taxón, Piscialba, Doramenor, Servicios Atuneros del Mediterráneo…).

Universidad de Murcia
https://curie.um.es/curie

Sus investigaciones han derivado en la consecución de dos patentes internacionales licenciadas por la Universidad de Murcia a empresas americanas y europeas y con protección en veinticinco países.

El grupo de Investigación en Reproducción Animal se constituyó en el año 1986 y en estos años se ha consolidado como un grupo de amplio reconocimiento internacional, tanto entre la comunidad científica como por su intensa actividad de colaboración con empresas, con las que lleva concertados más de cuarenta contratos de investigación.

El equipo cuenta con siete líneas de investigación productivas. Entre las más destacadas figuran la posibilidad de obtener descendencia de sexo deseado mediante separación de espermatozoides X e Y por citometría de flujo. Este es un tema puntero a escala mundial y que puede repercutir de una forma muy beneficiosa en el sector porcino, tanto desde un punto de vista productivo como desde un punto de vista estrictamente económico.

Otra importante línea de trabajo consiste en el desarrollo de una técnica pionera de criopreservación de embriones y  transferencia no quirúrgica de los mismos a las hembras receptoras y, finalmente, destacan los  estudios y técnicas sobre criopreservación de espermatozoides que, conjuntamente con una técnica propia de inseminación intrauterina, está produciendo unos resultados muy esperanzadores. El grupo es asimismo pionero en el desarrollo de protocolos de reproducción asistida en porcino, destacando sus resultados en inseminación intrauterina profunda e inseminación laparoscópica con semen sexado.

Los miembros del equipo han desarrollado un procedimiento eficaz para la inseminación intrauterina profunda sin sedación de las cerdas. Esta tecnología permite reducir veinte veces el número de espermatozoides a inseminar, por lo que se incrementa el rendimiento de los sementales de mayor valor genético y es posible obtener descendencia con superiores índices productivos y una gran uniformidad de las canales.

La importancia y trascendencia de esta tecnología queda de manifiesto en la explotación de una de las patentes anteriormente citadas por una empresa americana (Monsanto Co.) para Estados Unidos, México y Canadá y por una empresa alemana (Minitub) para la Unión Europea.

Otra de las líneas de investigación que se desarrolla desde hace más de diez años es la criopreservación espermática. Esta línea ha ofrecido unos resultados muy notables, habiéndose desarrollado un protocolo altamente eficiente y con el que se pueden conseguir resultados de fertilidad y prolificidad similares a los que se obtienen con semen refrigerado. El impacto de este procedimiento a nivel comercial no se ha hecho esperar: en los últimos años son muchas las empresas nacionales que envían los eyaculados de sus sementales a los laboratorios del Grupo para su criopreservación, con el fin de crear bancos de semen para la conservación de su genética o para su utilización a corto o medio plazo.

La vitrificación y la transferencia no quirúrgica de embriones es otra de las áreas de investigación relevante. Teniendo en cuenta los prometedores resultados obtenidos en los últimos años, en un próximo futuro se dispondrá por primera vez de un simple, efectivo y práctico procedimiento para transferir embriones por vía no quirúrgica en la especie porcina, lo que determinará importantes avances en las aplicaciones comerciales de esta tecnología, sobre todo en lo que se refiere al transporte y conservación de material genético valioso, con un escaso coste y un mínimo riesgo de transmisión de patógenos.

En nuestro país, este grupo es el único que está realizando preselección del sexo mediante separación de espermatozoides X e Y. En la actualidad el Grupo forma parte de la red “Sexselection”, junto a los otros dos grupos del mundo que están realizando este tipo de técnicas en porcino, el Institute for Animal Breeding, en Alemania, y  la Universidad de Sidney, en Australia. Recientemente se ha firmado un contrato de investigación con la empresa Norteamericana Sexing Technologies para desarrollar una metodología aplicativa de esta técnica a nivel comercial.

La posibilidad de obtener descendencia de sexo deseado es altamente demandada por el sector porcino, tanto por empresas de genética como productivas. La criopreservación de los espermatozoides previamente separados es otra de las actuaciones del Grupo que posibilitará la comercialización de esta tecnología.

También se está trabajando en la actualidad sobre biología de la reproducción: glucoconjugados, proliferación y apoptosis. Los estudios que llevan a cabo sobre testículo y epidídimo de cerdo pueden abrir una nueva perspectiva de abordaje para estudiar la fertilidad de los animales de ganadería y de compañía. Se trata de trasladar al ámbito de estas especies una perspectiva que está ofreciendo muy buenos resultados en la andrología humana o de animales de laboratorio. La atresia folicular es otro área de gran interés, ya que su control puede suponer mejorar y alargar la vida fértil en las hembras o incrementar sus tasas de ovulación.

Recientemente se ha abierto una nueva línea de tra-bajo sobre clonación y transgénesis. Como resultado de estas primeras investigaciones, el  16 de julio de 2009 se obtuvo, en la Unidad Experimental de Reproducción Animal de la Granja de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Murcia, la primera camada de lechones clonados en España a partir de fibroblastos fetales. Esta investigación nació con el objetivo de apoyar a la biotecnología transgénica. Las células donantes pueden ser genéticamente manipuladas y obtenerse animales transgénicos de indudable interés para la salud humana. Estos animales transgénicos podrían, a su vez, ser clonados por transferencia nuclear y establecer poblaciones clónicas a partir de los animales transgénicos previamente seleccionados. La clonación de animales transgénicos constituye uno de los próximos retos de este grupo.

En España este grupo es el único que está realizando preselección del sexo mediante separación de espermatozoides X e Y. En la actualidad forma parte de la red “Sexselection”, junto a los otros dos grupos del mundo que están realizando este tipo de técnicas en porcino.

Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS)
Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
http://www.cebas.csic.es

La labor investigadora está orientada al estudio de los procesos de adaptación de las plantas a las condiciones adversas típicas de las áreas mediterráneas: la sequía y la salinidad del suelo y de las aguas de riego.

El grupo de Estrés Abiótico estudia los procesos de adaptación de las plantas a las condiciones de estrés más habituales en las zonas mediterráneas, fundamentalmente estrés hídrico (escasez de agua) y estrés salino (salinidad en el suelo o en el agua de riego). El objetivo es identificar caracteres y procesos asociados a tolerancia a estos estreses y desarrollar estrategias de adaptación  que permitan a las plantas mantener buenos niveles de producción en esas condiciones adversas.

A través de varias líneas de investigación se  abordan desde aspectos de investigación básica hasta aspectos eminentemente aplicados, como son la respuesta agronómica de las plantas en condiciones adversas y la calidad y conservación de frutos. Se trata, fundamentalmente, de conocer la función que tienen determinados sistemas antioxidantes de defensa celular frente a radicales libres de oxígeno y nitrógeno y en los mecanismos de respuesta de plantas cultivadas en condiciones de salinidad. De este modo, se pretende utilizar esos sistemas y proteínas en la selección de variedades vegetales (guisante y pimiento), consiguiendo frutos con una producción de calidad. Para ello se están utilizando diferentes herramientas experimentales que incluyen proteómica, biología molecular y  celular junto con  metabolómica.

La mayoría de las proteínas sufre modificaciones tras su síntesis que le permite ejercer su papel específico en ciertos compartimentos celulares. Estas modificaciones se pueden estudiar con un análisis por espectrometría de masas, previa separación de las diferentes proteínas, tanto totales como las localizadas en los diferentes compartimentos celulares. Este análisis nos revela lo que hoy se denomina una “proteómica funcional”, es decir, las proteínas que han sufrido una determinada modificación post-transduccional.

En este grupo se presta especial atención a los procesos de nitrosilación, pero también a otras modificaciones que regulan diferentes procesos metabólicos. Estos estudios ayudarán a revelar las rutas metabólicas que tienen regulación positiva o negativa en diferentes procesos del desarrollo de las plantas y frutos, así como la respuesta a situaciones de estrés.

Este grupo tiene una avalada experiencia en el metabolismo de ROS a nivel subcelular y fue pionero en el descubrimiento de un aumento importante de su producción (O2.-, H2O2) a nivel de mitocondrias cloroplastos y apoplasto, tanto en respuesta a estrés salino y por elevadas temperaturas, como durante los procesos de maduración y senescencia.

Conocer las modificaciones oxidativas que sufren las proteínas que se investigan es importante porque producen pérdidas de función proteica, pudiendo verse dañada la viabilidad celular y, por tanto, el crecimiento vegetal. El grupo está interesado en desarrollar estos aspectos en el nivel subcelular (mitocondria y cloroplastos), lo que permitirá obtener información más concreta sobre las funciones fisiológicas de las plantas.

La identificación de los genes que intervienen y controlan la resistencia de las plantas cultivadas a la salinidad y la sequía sólo ha sido posible, hasta ahora, en especies modelo. Uno de los retos más importantes de este grupo es lograr su identificación en plantas de interés agronómico como el tomate. Las herramientas que se están utilizando para la identificación de genes son la transcriptómica, que permite identificar la expresión diferencial de genes entre tomate cultivado y una especie silvestre con alta tolerancia a ambos estreses abióticos, y la identificación y análisis de mutantes en dos colecciones de líneas T-DNA, una de tomate cultivado y otra de la especie silvestre de tomate. A pesar del relativamente bajo número de líneas evaluadas hasta el momento, ya se han seleccionado algunos presuntos mutantes interesantes para estrés salino e hídrico y se está realizando su caracterización funcional.

Otra importante línea de trabajo es la de estudiar los procesos responsables de la maduración, conservación y calidad de los frutos, entre ellos el análisis estructural de las paredes celulares, los procesos de reblandecimiento de frutos durante la conservación y daños por frío y los niveles de compuestos antioxidantes. El conocimiento de estos procesos permitirá seleccionar las mejores variedades y los momentos óptimos de recolección, atendiendo, entre otros parámetros, a sus contenidos en vitaminas como marcadores de calidad y resistencia.

Esta investigación multidisciplinar se desarrolla prin--cipalmente en plantas de gran importancia agronómica y económica en la Región de Murcia, como son el tomate y el pimiento y, simultáneamente, el guisante. Sus resultados son de gran utilidad para el sector agrícola y para las empresas relacionadas con producción y comercialización de semillas, ya que permiten el diseño de protocolos para optimizar el rendimiento, identificar variedades tolerantes a estrés salino e hídrico y diferenciar aquéllas caracterizadas por una mayor calidad y valor nutricional durante su ciclo productivo. Parte de la investigación podrá ser de considerable valor para la industria farmacéutica y en el sector químico, al estar las especies reactivas del oxígeno y del nitrógeno muy relacionadas con procesos patológicos de envejecimiento y alergénicos.

El grupo investiga procesos biológicos de gran relevancia científica mediante el desarrollo de numerosas y actualizadas aproximaciones experimentales y tecnológicas, así como mediante la colaboración con otros grupos de investigación de diversos organismos e instituciones. De forma continuada el grupo colabora y participa en proyectos con empresas como Fertiberia, Iberchem S.A., Repsol YPF, Syngenta Seeds S.A., FECOAM y Tagasako S.A. España, Baby Food S.A. y se han obtenido dos patentes licenciadas.

El grupo centra sus estudios en plantas de gran valor agronómico, fundamentales para la  economía regional. Los resultados de la investigación son de gran utilidad para el sector agrícola y para las empresas dedicadas a la producción y comercialización de semillas, e incluso para la industrias farmacéutica y química.

Universidad de Murcia
http://saavedrafajardo.um.

El grupo reúne a investigadores especializados en la historia y teoría del pensamiento político y, en particular, en el pensamiento hispánico.

El proyecto más importante de este equipo es el de la Biblioteca Virtual Saavedra Fajardo (BSF), pero junto a él cabe destacar la colección de pensamiento político Saavedra Fajardo, que se edita dentro de la editorial Biblioteca Nueva, y que ya ha publicado quince volúmenes, la revista de filosofía política Res Publica, que ha publicado veintitrés números, y los congresos y seminarios internacionales que ha realizado en los últimos años sobre el pensamiento hispánico, dedicados a la Edad Media, Saavedra y el Barroco español o Floridablanca y su época.

La BSF se inició bajo la dirección del profesor José Luis Villacañas, que se ha mantenido al frente de la misma durante años, y actualmente sigue siendo colaborador de la misma. Es ésta una iniciativa compleja, que tiene como finalidad ofrecer en red diversos conjuntos de contenidos relacionados con el pensamiento político y con la filosofía en el ámbito hispánico y en español.

Se hace con ello referencia a estudios que tienen como objetivo el análisis de las tradiciones y fuentes políticas hispánicas, incluidas aquí las latinoamericanas y las de los territorios de los antiguos reinos hispánicos, como también a aquellos otros que aspiran a pensar lo político en la actualidad.

La Biblioteca Saavedra Fajardo está integrada en las estructuras de la Universidad de Murcia y liderado por el grupo de investigación de esta universidad, aunque en ella coopera un equipo amplio de investigadores de otras universidades españolas y extranjeras (Alicante, Málaga, Valencia EG, Valencia UPV, Autónoma, Complutense, Sevilla, Salamanca, Deusto, Zaragoza, León, Padova, Ferrara, Aberdeen, Stanford, etc.). Esta biblioteca está financiada por el Ministerio de Educación y Ciencia y por la Fundación Séneca, Agencia de Ciencia y Tecnología de la Región de Murcia.

Todos los servicios de este portal son gratuitos y no tienen financiación privada. La BSF se concibe como un servicio público a los investigadores de todo el mundo en temas hispánicos. Consta de cuatro elementos fundamentales: la Biblioteca; la Hemeroteca; el Centro de Documentación de Filosofía Española Gonzalo Díaz y Dolores Abad; la sección denominada Tribuna.

La Biblioteca aspira a ser una herramienta de investigación abierta, cómoda, ágil e integrada de pensamiento en español, atendiendo al estudio de las fuentes hispánicas y a la producción filosófica en nuestro idioma. Sus herramientas se combinan para facilitar la labor de los usuarios en la búsqueda de documentos, permitiendo la localización de descriptores conceptuales, topográficos y onomásticos en muchas de sus obras publicadas. Ofrece documentación biográfica y bibliográfica, edita fuentes de la historia del pensamiento hispánico, en versión de fichas, con índices descriptivos en cada página, y en versión PDF, con textos completos, y muestra en la red artículos y trabajos de investigación sobre filosofía y pensamiento hispánico de todas las épocas. Además de poner a disposición del investigador las fuentes fundamentales, se generan e indexan materiales complementarios para trabajar con esos documentos, facilitando la localización de recursos relacionados con dichas fuentes.

La Hemeroteca está integrada por una serie de revistas en edición digital. Con esta sección se pretende ofrecer un análisis actualizado del pasado del pensamiento político hispánico y de las líneas de pensamiento del presente. Entre las revistas que pueden consultarse pueden citarse Res Publica, Daimon, Contrastes, Deus Mortalis, Prismas, Revista filosófica de Coimbra, Ideas y valores, Prohistoria, etc.

El Centro de Documentación Gonzalo Díaz y María Dolores Abad (GDDA) surge en asociación con quienes son los pioneros en los estudios bibliográficos en el ámbito de la Filosofía española. La estructura de este Centro de Documentación se basa en la obra de Gonzalo Díaz Hombres y Documentos de la Filosofía Española, obra que el Centro de Documentación actualiza cada día. El GDDA registra fuentes y estudios de autores fundamentales del pensamiento hispánico, permitiendo un acceso directo desde el registro de una obra o estudio hasta su versión digital, cuando ésta se encuentra disponible. De esta manera se ofrece a los investigadores un panorama de la producción filosófica en español y sobre nuestra tradición filosófica.

En la Tribuna se recogen artículos breves y pequeños ensayos escritos en cualquier lengua ibérica, así como en otras lenguas europeas, que tengan como característica esencial hablar de la realidad propia del presente desde el lugar específico de la teoría.

Las líneas de investigación de este grupo son dos principalmente: una de pensamiento político contemporáneo, que se centra en el análisis de las grandes corrientes europeas del pensamiento político, partiendo de los procesos ilustrados y llegando al análisis de la crisis de la democracia de masas con la irrupción de los totalitarismos, la renovación del pensamiento democrático alrededor de la idea de Europa y la irrupción del espacio de la globalización; otra de pensamiento político español, cuyo motor es el estudio de estos mismos fenómenos en el caso español, mostrando la relación entre los procesos políticos, culturales, científicos y sociales españoles y sus correspondientes europeos.

Las actividades del Grupo de Filosofía y los Procesos Históricos se centran en la Biblioteca Virtual Saavedra Fajardo, en la Hemeroteca (revistas digitales), en el Centro de Documentación Gonzalo Díaz y María Dolores Abad y en la Tribuna (colección de artículos y ensayos).