Doctorado en Ciencias Biomédicas y Biológicas

URI permanente para esta colección

https://repository.urosario.edu.co/handle/10336/19028

El programa del Doctorado en Ciencias Biomédicas y Biológicas tiene un enfoque multi-disciplinario que prepara a sus estudiantes para plantear soluciones innovadoras a grandes desafíos locales y globales para que nuestro desarrollo sea social, económica y ambientalmente sostenible.

Examinar

Envíos recientes

Mostrando1 - 5 de 39
  • Miniatura
    Ítem
    Acceso Abierto
    Tolerizing Effects of Soluble CD137 on the CD137-CD137L Signaling Axis for Exploitation as a Therapeutic in Type 1 Diabetes
    (2026-07-16) Rojas Quintana, Manuel Eduardo; Ridgway, William M.; Ramírez Santana, Heily Carolina; Centro de Estudio de Enfermedades Autoinmunes (CREA)
    Las enfermedades autoinmunes (EAI) representan un desafío mayor y creciente para la salud global, siendo la diabetes tipo 1 (DT1) un ejemplo destacado. Estas enfermedades se caracterizan por una falla en la tolerancia inmunológica, lo que da lugar a la activación de células T patógenas que atacan a los propios tejidos del cuerpo. En esta tesis, describimos la epidemiología de la DT1, la incidencia de la poliautoinmunidad (PolyA) y el papel del CD137 soluble (sCD137) como un biomarcador confiable para el diagnóstico y seguimiento de la autoinmunidad. Además, presentamos el diseño y la validación de una nueva inmunoterapia para la autoinmunidad que busca evitar la inmunosupresión global. El primer capítulo describe la epidemiología global de la DT1 y cómo los pacientes con esta condición corren el riesgo de desarrollar EAI adicionales a lo largo de sus vidas. A través de un metaanálisis de 158 estudios, identificamos un patrón sorprendente de PolyA. Los datos revelaron que el 8.50 % de las personas con DT1 tienen al menos otra EAI manifiesta, mientras que aproximadamente el 14.45 % presentan autoinmunidad latente, lo que podría predisponer a los individuos a desarrollar EAI adicionales en el futuro. Esto fue confirmado por el análisis de metarregresión, el cual mostró que la incidencia de PolyA aumenta con cada año vivido con la enfermedad. Posteriormente, exploramos los principales factores asociados a este fenómeno y nos adentramos en los mecanismos moleculares que pueden explicar la aparición de la DT1, incluida la PolyA. Proponemos que esta vulnerabilidad suele desencadenarse por factores ambientales, con el mimetismo molecular actuando como un motor clave. En esta sección, profundizamos en cómo el mimetismo molecular, en el que el sistema inmunológico, mientras ataca a un microbio extraño, despliega una respuesta contra una proteína propia estructuralmente simila, puede encender la chispa inicial de la cascada autoinmune observada a nivel poblacional. A continuación, nos enfocamos en las células centrales en la autoinmunidad: las células T antígeno-específicas. En el capítulo 2, seguimos la trayectoria de estas células, desde su escape de los puntos de control de tolerancia (checkpoints) hasta su activación y posterior diversificación a través de la expansión de epítopos (epitope spreading). Describimos el dogma tradicional de la inmunología, el cual sostiene que la expansión clonal impulsa la selección de clones de células T de mayor afinidad. Sin embargo, evidencia reciente respalda que las células T de baja afinidad perpetúan la autoinmunidad, mientras que las células T de mayor afinidad son predominantemente relevantes en las etapas tempranas de la enfermedad, lo que subraya la necesidad de nuevos biomarcadores que permitan el rastreo de la activación de las células T. El CD137 es un marcador fuerte de la actividad de las células T y, recientemente, múltiples estudios incluyeron la medición sérica de sCD137 en varias condiciones inflamatorias. Para confirmar la utilidad de este biomarcador, realizamos un segundo metaanálisis de 47 estudios. Nuestros hallazgos mostraron que el sCD137, una isoforma de ayuste alternativo (splicing) de la molécula coestimuladora CD137 producida por células T reguladoras (Tregs), se encuentra elevado en la autoinmunidad y puede servir como un marcador indirecto (proxy) del intento del sistema inmunológico por contener una respuesta inmunológica exacerbada. Sin embargo, las terapias inmunosupresoras también conducen a una marcada caída en los niveles de sCD137, estableciéndolo como un indicador sensible del desequilibrio interno entre los mecanismos reguladores e inflamatorios. Finalmente, el Capítulo 3 tiene como objetivo traducir los datos genéticos y clínicos en una estrategia terapéutica tangible. Rastrearemos el origen de esta historia hasta el locus genético Idd9.3, el cual confiere protección contra la DT1 en el ratón NOD, identificando a CD137 como el gen clave. Encontramos que el papel protector de este locus está mediado por un aumento en la producción de la isoforma inmunosupresora sCD137. Esta visión fundamental obtenida de nuestros modelos de ratón se extendió luego al contexto humano. Diseñamos y validamos con éxito proteínas de fusión recombinantes humanas Fc-sCD137, confirmando que el sCD137 humano es un potente punto de control inmunológico. Nuestros estudios mecanicistas revelaron que el sCD137 regula a la baja la vía metabólica mTORC1, un motor central del crecimiento y la función de las células T. Este trabajo proporciona una base sólida para un nuevo enfoque terapéutico que fortalece una de las rutas antiinflamatorias inherentes del sistema inmunológico, en lugar de depender de una inmunosupresión global. En esencia, este trabajo teje un hilo único y coherente desde un problema clínico a gran escala hasta una solución molecular específica. Comienza con la escala epidemiológica de la PolyA en la DT1, luego reduce su enfoque hacia los impulsores celulares y moleculares, valida un biomarcador que rastrea la actividad de las células T y culmina en una inmunoterapia dirigida y guiada por mecanismos específicos. Esperamos que este trabajo ilumine el camino para futuros estudios traslacionales en humanos y, en última instancia, respalde la evaluación de la seguridad y eficacia de esta terapia en la DT1.
  • Miniatura
    Ítem
    Acceso Abierto
    Análisis de alteraciones funcionales en abejas Apis mellifera por exposición a imidacloprid y rutina mediante un enfoque fisico
    (2026-07-15) Hernández Benavides, Juan Pablo; Riveros Rivera, Andre Josafat; Fayad Naffah, Ramón; CANNON
    El documento es una tesis doctoral que investiga las alteraciones funcionales en las abejas Apis mellifera causadas por la exposición al insecticida imidacloprid y los efectos protectores del flavonoide rutina. Para ello, utiliza un "enfoque físico" que incluye la aplicación de la mecánica, la espectroscopía óptica y el electromagnetismo. Los hallazgos principales se dividen en: • Efectos del imidacloprid: El consumo de este insecticida neurotóxico, incluso en dosis subletales, reduce la ingesta de alimentos, la masa corporal y la hidratación de las abejas. Además, altera las propiedades eléctricas y reduce la evaporación del líquido extracelular (lo que indica una disrupción del equilibrio osmótico e iónico) y deteriora gravemente los reflejos alimentarios, defensivos y la locomoción tanto individual como grupal. • Efectos protectores de la rutina: Este compuesto natural actúa como un modulador positivo. Su consumo aumenta la ingesta, promueve una mayor retención de agua y masa corporal, y logra mitigar de manera parcial o total los daños fisiológicos, osmóticos y eléctricos inducidos por el imidacloprid. En conclusión, la investigación demuestra que las mediciones físicas y eléctricas son herramientas muy sensibles para detectar el daño subletal de los agroquímicos en los polinizadores, y destaca la rutina como un posible suplemento dietético para proteger la salud de las abejas.
  • Miniatura
    Ítem
    Acceso Abierto
    Protected areas and Andean ecosystems in Colombia under land-use/land-cover and climate change: habitat loss, connectivity decline, and hydroclimatic vulnerability
    (2026-05-07) Rubiano Calderón, Kristian David; Clerici, Nicola; Grupo de Ecología Funcional y Ecosistémica (EFE)
    Esta tesis evalúa cómo el cambio de uso y cobertura del suelo y el cambio climático afectan la pérdida de hábitat, la conectividad del paisaje y la distribución espacial de ecosistemas andinos en Colombia, con énfasis en áreas protegidas, bosques andinos y páramos. El trabajo integra análisis retrospectivos y prospectivos para entender cómo las presiones humanas y climáticas están transformando paisajes de alta importancia para la biodiversidad, la regulación hídrica y la planificación de la conservación. Primero, se analizaron los cambios en pérdida de hábitat natural y conectividad del paisaje en 50 áreas protegidas de Colombia y sus zonas circundantes de 10 y 20 km durante los periodos de conflicto armado (2009–2016) y posacuerdo (2016–2023). A partir de MapBiomas Colombia v2.0 y del índice Equivalent Connected Area, se encontró que la deforestación y la pérdida de vegetación natural no forestal aumentaron después de 2016, especialmente en la transición Andes–Amazonia. Aunque las áreas protegidas mantuvieron una conectividad relativamente alta, sus zonas de amortiguación mostraron mayores pérdidas y una fragmentación creciente, lo que indica que proteger únicamente los núcleos de conservación no es suficiente para mantener los flujos ecológicos. Segundo, se proyectó la deforestación de los bosques andinos bajo escenarios de continuidad de las tendencias actuales y de mayor gobernanza para 2018–2030 y 2030–2050. Los resultados muestran que el fortalecimiento institucional y de las políticas de uso del suelo podría reducir sustancialmente la pérdida futura de bosque, mientras que un escenario de baja intervención mantendría presiones importantes, especialmente sobre bosques basales y fragmentados. Finalmente, la tesis evaluó la vulnerabilidad hidroclimática de ecosistemas tropicales húmedos de alta montaña, con énfasis en los páramos andinos. Bajo un escenario de altas emisiones, se proyectan cambios importantes en temperatura, precipitación, extremos y estacionalidad, con implicaciones para la biodiversidad, la regulación hídrica y la resiliencia de estos ecosistemas. En conjunto, los resultados resaltan la necesidad de fortalecer la gobernanza territorial, restaurar la conectividad en zonas de amortiguación, proteger corredores altitudinales y anticipar riesgos climáticos en la planificación de la conservación.
  • Miniatura
    Ítem
    Acceso Abierto
    Successional dynamics, edaphic and microclimatic heterogeneity shape reproductive phenology, functional traits, and early-life community assembly in upper andean mountain forests
    (2025-12-05) Alvarez Garzón, Carolina; Posada Hostettler, Juan Manuel Roberto; Grupo de Ecología Funcional y Ecosistémica (EFE)
    Los bosques secundarios dominan actualmente la cobertura boscosa tropical y almacenan una fracción sustancial del carbono y de la biodiversidad mundiales; sin embargo, su contribución a la mitigación climática y a la conservación depende de la trayectoria y la velocidad de la sucesión ecológica. Esta tesis examina cómo la fenología reproductiva, los rasgos de las semillas, los bancos de semillas del suelo y el reclutamiento de plántulas se articulan para determinar la regeneración a lo largo de un gradiente sucesional temprano–tardío en bosques tropicales montanos altoandinos fuertemente perturbados (2.600–3.200 m s. n. m.). Con base en censos fenológicos mensuales, ocho rasgos de semillas, cinco rasgos vegetativos y censos completos de semillas viables, plántulas y adultos de 64 especies leñosas en 20 parcelas, se propone un marco unificado que integra tres ejes de ensamblaje: (i) temporal, definido por la oferta estacional de semillas; (ii) funcional, que evalúa la coordinación entre rasgos de regeneración (semillas, fenología) y rasgos de la planta completa (hoja, madera, altura); y (iii) demográfico, que describe los filtros desde el banco de semillas del suelo hasta las plántulas establecidas. En este marco, el clima y los suelos actúan como filtros abióticos; la estructura filogenética recoge la historia compartida entre linajes y la distancia espacial representa la limitación a la dispersión. El primer capítulo prueba cómo varían los calendarios de floración y fructificación con la sucesión y el microclima local, e identifica ventanas de máxima lluvia de semillas clave para la regeneración y la recolección para viveros. El segundo capítulo evalúa si los rasgos de regeneración aportan información adicional sobre el ensamblaje de comunidades, más allá de los rasgos de hoja y madera, y cómo cambian las estrategias “rápidas” y “lentas” desde rodales tempranos hasta tardíos. El tercer capítulo cuantifica cómo la diversidad alfa y beta de bancos de semillas, plántulas y adultos responde a las condiciones del suelo, a la edad del rodal y a la distancia espacial en cuatro localidades altoandinas. En conjunto, la tesis afina la teoría sucesional para bosques montanos y aporta lineamientos aplicados para la restauración andina, incluyendo cuándo recolectar semillas, qué estrategias funcionales priorizar y en qué parcelas los bancos de semillas pueden sustituir —o deben complementarse con— plantaciones de enriquecimiento.
  • Miniatura
    Ítem
    Acceso Abierto
    Drivers of leaf litter decomposition along a successional gradient in the upland Andes: linking environment, functional traits, biodiversity, and carbon cycling
    (2025-07-25) Castillo-Figueroa, Dennis; Posada Hostettler, Juan Manuel Roberto; Grupo de Ecología Funcional y Ecosistémica (EFE)
    Comprender los mecanismos que controlan la descomposición de la hojarasca es clave para explicar la dinámica del carbono en ecosistemas tropicales de montaña. Esta tesis doctoral tuvo como objetivo identificar los principales factores bióticos y abióticos que determinan la descomposición de la hojarasca y evaluar cómo este proceso influye en los cambios de la materia orgánica del suelo a lo largo de un gradiente sucesional en bosques tropicales altoandinos. Para ello, se desarrollaron cinco objetivos de investigación organizados en capítulos independientes. El primer objetivo evaluó la contribución relativa de los rasgos funcionales foliares y las condiciones microclimáticas del suelo sobre la descomposición de 15 especies comunes de plantas. El segundo objetivo analizó cómo los rasgos anatómicos foliares, representativos del espectro económico de las hojas, explican las tasas de descomposición a nivel de especie y comunidad, así como los cambios en la diversidad funcional anatómica a lo largo del gradiente. El tercer objetivo estudió los factores que determinan la diversidad de la fauna del suelo (riqueza, abundancia y tamaño corporal) y su influencia sobre la descomposición, evaluando hipótesis ecológicas clásicas. El cuarto objetivo examinó los factores que determinan la diversidad y composición de las comunidades fúngicas del suelo y su papel en la descomposición, a partir de datos de secuenciación genética. Finalmente, el quinto objetivo exploró los cambios en el horizonte orgánico del suelo en relación con entradas (productividad aérea y de raíces finas) y salidas de carbono (descomposición y sus impulsores), proponiendo un modelo conceptual del balance de carbono en estos ecosistemas. En conjunto, esta tesis proporciona una visión ecosistémica e integradora sobre cómo los rasgos de las plantas, las condiciones ambientales y las comunidades del suelo interactúan para regular la descomposición de la hojarasca y la dinámica del carbono en bosques en sucesión, con implicaciones relevantes para su conservación y manejo.