Uso de software libre para visualización de bifenilos policlorados con efecto dioxina

VANZETTI, NICOLÁS; MARZOCCHI, VICTORIO; BELDOMENICO, HORACIO

Encuentro; XIV Encuentro de Jóvenes Investigadores de la UNL - V Encuentro de Jóvenes Investigadores de Universidades de Santa Fe; 2010

En la convocatoria 2009 del Curso de Acción para la Investigación y Desarrollo (CAI+D) de la UNL, se presentó el PI:56-273 ?Visualización y modelado molecular de macropolímeros orgánicos de interés industrial?, cuyo objetivo más general es promover la incorporación del uso de nuevas Tecnologías de la Información y la Comunicación (nTICs) relacionadas con el Modelado Molecular [1]. Si bien el carácter propietario de la licencia de uso de algunos software de modelado molecular hace que su instalación masiva en gabinetes informáticos implique costos elevados postergando seriamente la popularización de su uso, los software de dominio público brindan oportunidades que es necesario aprovechar sin más demoras. La ejecución del proyecto, usando software libre, ha comenzado a producir resultados que promueven y respaldan modificaciones curriculares en distintas asignaturas: a) Trabajo Práctico "Visualización y Modelado Molecular" en Química Inorgánica, se presentó en la planificación académica en diciembre de 2009 y se comenzó el dictado en el primer cuatrimestre de 2010; b) Producción de contenidos y apoyo docente a un trabajo práctico sobre bifenilos policlorados (PCBs) de la signatura "Residuos Contaminantes de Alimentos", dictada por el Laboratorio Central de Análisis de la FIQ; planificado para el segundo cuatrimestre de 2010 [2]. El uso industrial de los PCBs ha sido muy extendido en equipos eléctricos, pinturas, etc., por sus excelentes propiedades como dieléctrico resistente a altas temperaturas. A partir del descubrimiento de sus múltiples efectos adversos hacia el ambiente y la salud humana comenzó su completa erradicación. Los 209 congéneres que forman la familia de PCBs, son compuestos orgánicos persistentes que se han transformado en contaminantes muy difundidos, capaces de producir efectos de perturbación endócrina, mutagénesis, carcinogénesis, perturbaciones neurológicas y del sistema inmunológico, entre otros efectos tóxicos comprobados en animales y el hombre [3]. En nuestro país y en nuestra provincia, en los últimos años se ha desarrollado una intensa campaña para realizar el inventario de PCBs y las acciones de descontaminación, en concordancia con las legislaciones internacionales vigentes ?Convenio Estocolmo y otras [4,5] - en la que el Laboratorio Central de Análisis de la FIQ-UNL ha tomado una activa participación [6]. Hace más de dos décadas que se ha dilucidado la existencia de un grupo reducido de 12 congéneres que poseen toxicidad similar a la dioxina (2,3,7,8 tetracloro-dibenzo-p-dioxina) [7], habiéndose comprobado que este comportamiento se vincula con determinadas características conformacionales de las moléculas, relacionadas con la planaridad y la polarizabilidad de las mismas, que favorecen su enlace con las proteínas que actúan como receptores específicos en el medio intracelular. La dioxina, uno de los tóxicos más potentes, carcinógeno clase I [8], poderoso perturbador endócrino, se utiliza como referencia para una clasificación que ordena a los compuestos con actividad similar a la dioxina mediante un factor de equivalencia de toxicidad (TEF). La presencia en los anillos fenílicos de los PCBs de al menos cuatro átomos de cloro - dos en posiciones para y al menos dos en meta - aporta simetría y distribución adecuada de cargas, y la coplanaridad de los dos anillos favorecida por la ausencia de sustituciones en las posiciones orto, ó sólo sustituciones mono-orto, definen dos características estructurales decisivas que explican la gran tendencia de estos PCBs a ligarse a los receptores celulares y su concomitante toxicidad similar a dioxina [9,10]. En el presente estudio se visualizan las estructuras de los 12 congéneres con efecto dioxina, analizando las sustituciones con cloro y los ángulos diedros que justifican el comportamiento tóxico diferenciado de estos compuestos. Se emplean recursos de software libre de gran simplicidad y accesibilidad, especialmente útiles para fines didácticos [11].