1. La neuroplasticidad como alternativa de tratamiento en el Alzheimer: Impacto del Ca2+ en el proceso de la enfermedad.

 



Presentan:

- Ortíz Gómez José Alfredo.

- Reyes Saldaña Pamela.

- Villegas Partida Aline Melissa.

Comentarios

  1. ¡Hola!
    Les dejo dos preguntas de mi parte:
    - ¿De qué especie serían los cultivos celulares y eso podría influir en la relación de datos que obtengan de la resonancia?
    - ¿Cómo se aseguran de aislar las corrientes de calcio en su configuración de Patch Clamp para que en el registro realmente sea ello lo que se observa?

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    1. Gracias por sus preguntas profe :D
      1.En el contexto de la enfermedad del Alzheimer los cultivos celulares más comunes son los cultivos primarios de las neuronas del hipocampo, ya que son los que conservan mejor las características neuronales de las condiciones in vivo que otro tipo de cultivos. En relación con la fMRI los cultivos celulares no influyen directamente en los datos ya que el análisis se realiza de manera sistemática, observando la actividad conjunta del tejido cerebral, pondremos especial atención en las zonas relacionadas a la memoria y el aprendizaje pero al final es una limitación de la fMRI el que solo se pueda observar actividad a nivel macroscópico cerebral.
      2. Mediante el uso de bloqueadores selectivos de otros canales iónicos con una solución extracelular modificada, que reduzca la activación de otros canales iónicos dependientes de voltaje.

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  2. El tema ha sido muy interesante, estas son nuestras preguntas:
    1. ¿Cómo saber qué cantidades de calcio deben ser suministradas en la técnica del patch clamp?
    2. En la técnica de microscopía de fluorescencia ¿qué es lo que se puede hacer después de saber que hay una disminución de calcio para el tratamiento de neuroplasticidad?
    3. ¿Podrían usarse estas tres técnicas en conjunto?

    Felicidades!
    Hernandez Pérez Andrea Guadalupe
    Jiménez Alfonso Jetzabeth
    Ornelas Muñoz Héctor
    Villa Jimenez Fátima Michelle

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    1. Gracias por sus preguntas :)
      1. La concentración de calcio que se administra en el medio intracelular debe ser baja, es decir, entre 0.1 y 0.2 mM, para que se mantenga un gradiente electroquímico favorable para la entrada de calcio y se evite la activación de mecanismos que inhiben los canales de calcio dependientes del voltaje.
      2. Tras registrar una disminución de calcio podemos investigar las posibles causas de la disminución. Podría estar relacionada con una reducción en la entrada de calcio a través de canales específicos, un aumento en la salida de calcio desde el retículo endoplásmico, o alteraciones en los mecanismos de regulación del calcio intracelular. También podemos utilizar técnicas más específicas, como el patch clamp, para estudiar canales de calcio específicos y su función en las células neuronales afectadas.
      3. Lo que esperaríamos es que las 3 nos permitan dilucidar el papel de la homeostasis de Calcio no sólo en el Alzheimer sino también en la plasticidad, por lo tanto, las 3 funcionan para lo mismo y serían complementarias aunque a distintos niveles, en una etapa pre clínica se realizaría el patch clamp y la microscopía para asegurar los mecanismos funcionales del calcio, pero ya la parte de fMRI requerirá de primero establecer una sustancia correcta que modifique pero que no afecte o en la que se disminuyan riesgos ya que si bien el SERC-A ha demostrado cierta funcionalidad aún se encuentra en análisis muy preliminares.

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  3. Excelente video y tema. Nuestra preguntas son:
    1.-¿Se puede usar el mismo procedimiento de Patch Clamp o Microscopía de Fluorescencia para tratar de inducir cambios en los niveles de Calcio en algún otro tipo de demencia/enfermedad degenerativa?
    2.- ¿Hasta que nivel podría cubrir esta potenciación de los niveles de calcio , la perdida de conexiones asociadas a la enfermedad Alzheimer?
    3.-¿En qué forma mejorarían las capacidades ya existentes de una persona con Alzheimer habiendo la plasticidad que potencia a la corteza motora y esta a su vez a la velocidad de ejecución?
    Gracias!
    Integrantes:
    Castro Esquivel Adair
    Herrera Hernández Carolina
    Luna Bedolla Valeria

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    1. 1. Sí, se podrían utilizar estas dos técnicas en otras enfermedades como Parkinson o Huntington, ya que en esas enfermedades existen alteraciones en la homeostasis del calcio que pueden contribuir al estrés oxidativo en las células, así como excitotoxicidad que puede conducir a la entrada excesiva de calcio en las células, contribuyendo al daño neuronal. Para esto las dos técnicas podrían sernos útiles al permitirnos, por ejemplo, con patch clamp aplicarlo a células específicas para estudiar la variabilidad en la actividad de canales iónicos y las corrientes de calcio. También la microscopía nos da la oportunidad de hacer estudios de cultivos celulares para observar cambios en la señalización intracelular de calcio.
      2. Seguramente dependería mucho del nivel de daño ya provocado durante el transcurso de la enfermedad pues no es lo mismo quien se encuentre en una etapa de demencia leve o de deterioro cognitivo leve a alguien que ya está en una fase moderada, así como no es lo mismo realizar un tratamiento en personas que formaron arborizaciones o neuroplasticidad desde edades tempranas
      3. Bueno basándonos en los resultados que se obtuvieron en aquel estudio de rehabilitación motora de Ochoa (2014) lo que se esperaría ver es que exista una mejora sintomatológica dentro de los parámetros ya existentes del individuo, es decir,
      en ese caso de rehabilitación motora se encontró que los cambios funcionales se manifestaron a partir de la conectividad motora ya preestablecida, por lo que si lo trasladamos al Alzheimer se esperaría entonces que las personas refuercen sus
      capacidades preexistentes, no que consiguieran nuevas.

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  4. Eligieron un gran tema y el video les quedo increíble, aquí están nuestras preguntas:
    1.-¿Que otros estímulos y condiciones experimentales se podrían aplicar en el metodo patch clamp propuesto para poder observar sus efectos?
    2.-En la tecnica de fluorescencia, ¿que agonistas de calcio utilizarian para producir cambios en los niveles de calcio?
    3.-En el método patch clamp, ¿que efectos esperan que tenga el precursor de la proteina beta amiloide en los canales de potasio?
    Muchas felicidades :)
    Integrantes:
    Acosta Esquivel Miguel Angel
    Sanchez Gregorio Cassandra Rubi

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    1. 1. Se puede aplicar beta amiloide para examinar cómo afecta las corrientes iónicas y la excitabilidad neuronal. También se podría estimular en patch clamp con Tau hiperfosforilada e investigar sus efectos sobre la actividad de canales iónicos, ya que es otra característica neuropatológica del Alzheimer.
      2. En experimentos para analizar niveles de calcio, uno de los agonistas de calcio comúnmente utilizados es el ion Ca2+, otros compuestos químicos que se podrían usar serian el ionomycin o el cloruro de calcio que pueden emplearse para activar canales de calcio específicos.
      3. Los efectos que podríamos esperar de la proteína precursora de beta amiloide es el
      bloqueo o modulación de canales de potasio o también cambios en la excitabilidad neuronal, de forma en que se vea afectada la capacidad de las neuronas para generar y propagar señales eléctricas.

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  5. Un tema interesante, aquí están nuestras preguntas.

    1. ¿Esta adaptación de neuroplasticidad se podría usar para otras enfermedades neurodegenerativa?
    2. Para imageneologia¿Por qué específicamente resonancia magnética?
    3. ¿Los resultados pueden llegar a ser sesgados al utilizar una técnica in vitro cómo el platch camp?

    Integrantes:
    Cruz Alegría Diana
    Hernández Ortiz José
    Martinez Pineda Carolina
    Morales Ortiz Frida

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    1. 1. Se esperaría que si ya que en la mayoría de la enfermedades neurodegenerativas se presenta una pérdida de conexiones neuronales por la muerte neuronal, lo que tendría que averiguarse es si se produce por un cambio en la homeostasis de calcio aunque en general este juega un papel importante en la parte de neuroplasticidad.
      2. Bueno el uso de resonancia magnética de tipo funcional es porque se trata de una técnica que nos permite distinguir el nivel de activación en las áreas cerebrales que durante una evaluación o diagnóstico inicial de enfermedad puede ayudar a focalizar los lugares de mayor pérdida de actividad y que durante un seguimiento o rehabilitación puede permitir también observar y comparar los cambios existentes en cuanto a funcionalidad, tal vez no vemos como tal las conexiones neuronales pero si podemos identificar donde está el consumo de energía y por lo tanto donde hay más
      actividad o cambios en la misma.
      3. Sí puede haber sesgos, el primero podría ser que, al ser una técnica in vitro, se aplican
      estímulos de manera controlada, por lo que no representa todos los estímulos y señales que las neuronas experimentan in vivo. También tiene la limitación de que los experimentos de patch clamp tienen una duración limitada, mientras que las
      enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer se desarrollan a lo largo del tiempo, por lo que no nos daría una visión de los efectos a largo plazo de las modificaciones que hacemos.

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  6. De parte del equipo de Valdéz Eduardo y Montecillos Enrique, nuestras preguntas son:
    1. ¿Qué diferencias en las señales eléctricas consideran que podrían encontrar en pacientes en fase temprana de la enfermedad en comparación con pacientes en fases moderadas y tardías?
    2. Dicho esto, ¿modificarían la administración de concentraciones de Calcio según el avance de la enfermedad?
    3. De ser así, ¿cómo cambiaría su interacción con el potasio?
    ¡Felicidades, excelente video!

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    1. 1. Respecto a la fMRI aunque no hablamos de señales eléctricas en general las señales de actividad se verían muy poco pronunciadas por la pérdida de actividad de las cortezas debido a la pérdida de conexiones neuronales en fases más tardías de la enfermedad. Conforme hay un avance en cuanto a los deterioros cognitivos menor activación cerebral veremos. Con patch clamp podríamos observar que en fases tempranas de la enfermedad cambios sutiles en las señales eléctricas, más que nada relacionados con la funcionalidad sináptica, como alteraciones en la excitabilidad neuronal y la homeostasis de calcio. En fases tardías se encontraría una intensificación de estos cambios, además de alteraciones en la plasticidad neuronal y posiblemente disrupciones en la actividad de canales iónicos.
      2. Deberían realizarse estudios que evalúen todos los escenarios de la enfermedad, por lo que sabemos hay una falla en la homeostasis de calcio pero hay que evaluar primero si esta se mantiene igual o si empeora con el tiempo y con el desarrollo del Alzheimer por lo que no podríamos asegurar en estos momentos que aumentariamos las concentraciones.
      3. En fases tempranas de la enfermedad de Alzheimer, la interacción entre calcio y potasio podría centrarse en restaurar la función sináptica mediante la modulación de canales de potasio para mejorar la excitabilidad neuronal. En fases moderadas y tardías, se requerirían estrategias más específicas, como la identificación de canales de potasio específicos afectados para abordar las disfunciones neuronales más pronunciadas y minimizar posibles efectos secundarios. La interacción calcio-potasio debería cambiarse según la evolución de la enfermedad para preservar la homeostasis celular.

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  7. - De qué manera se va a romper la membrana celular ?
    -Cómo se hace la cuantificación de la entrada de Calcio ?
    -Existen diversos tipos de cultivo celular cuál es el más viable para el proyecto ?
    -Existen instituciones en México que permitan le realización de estos estudios?
    Hernández Palacios Paulina

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    1. Gracias por las preguntas :D
      1. En la técnica de Patch Clamp, la ruptura de la membrana celular se realiza mediante la formación de un sello, que se forma cuando la punta del microelectrodo de vidrio toca la membrana celular y se aplica una ligera presión. La punta del electrodo es lo suficientemente fina para perforar la membrana, creando un sellado hermético que nos permite la medición precisa de corrientes iónicas a través de canales específicos.
      2. Para cuantificar la entrada de calcio podemos registrar las corrientes eléctricas en respuesta a cambios en el voltaje. La magnitud de las corrientes nos darían a conocer la cantidad y la dinámica de la entrada de calcio.
      3. Como nosotros buscamos analizar Alzheimer, el cultivo más recomendable serían Cultivos primarios de neuronas del hipocampo ya que conservan características neuronales más cercanas a las condiciones in vivo.
      4.Desconocemos si en México como tal hay un organismo encargado de la realización de estos estudios específicamente pero sí podemos esperar que a nivel mundial la lucha por conocer cómo detener el progreso de la enfermedad de Alzheimer está en el foco de la vanguardia científica.

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  8. Hola, les dejamos las siguientes preguntas a su propuesta, nos pareció muy interesante:
    1. A parte de los métodos ya antes mencionados, ¿Tienen idea de algún otro que sería prudente para contestar sus preguntas de investigación?
    2. Mencionan que examinarían la respuesta del calcio en estímulos y condiciones experimentales diversas, ¿Cuáles son algunas de estas?
    3. Aparte del paradigma de memoria, ¿Hay algún otro procedimiento que se pueda llevar a cabo la evaluación de la memoria?

    Equipo
    ● Bravo Sánchez Xiomara
    ● González Ladrón de Guevara Karen Andrea
    ● Guerra Varela Danitzia Victoria Guadalupe
    ● Pérez Jaimes Daniela
    ● Pille Gutiérrez Valeria Roberta

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    1. 1. Probablemente técnicas como la inmunohistoquímica que nos ayuda a detectar antígenos específicos que intervienen en las enfermedades, ayudaría a la microscopía de fluorescencia a realizar una evaluación más exhaustiva de los tejidos pero también la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) nos ayudaría para rastrear la actividad cerebral, proporcionando detalles sobre la actividad metabólica y la función neuronal.
      O la Microscopía Electrónica (EM) que permitirá un examen detallado de la morfología celular, centrándose en las sinapsis y proporcionando una visión más precisa de los cambios a nivel sináptico. El uso de técnicas como Western Blot y análisis de proteínas nos permitirá cuantificar y analizar niveles de proteínas clave relacionadas con la homeostasis de calcio y la plasticidad neuronal, ofreciendo información detallada sobre cambios moleculares y bioquímicos asociados con la enfermedad de Alzheimer.
      2. Las condiciones diversas buscamos que sea la aplicación de moduladores específicos de canales iónicos para estudiar cómo la manipulación directa de la actividad de los canales afecta la entrada de calcio. En este caso, el modulador sería la proteína precursora de amiloide (sAPP), ya que se ha visto que cambia la homeostasis del calcio.
      3. Si hay varios paradigmas que nos permiten evaluar memoria, algunos más sofisticados que otros como el paradigma de razonamiento abstracto y memoria de Schunta y colaboradores en el 2020 que hace uso de software especializado diseñado solo para la tarea.

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  9. ¡Alo! Está increíble su video y además explican todo muy bonito.
    Nuestras preguntas son:
    1. ¿Con qué técnica complementaria podrían ver la correlación sobre su hipótesis del calcio y el impacto del mismo ya en los síntomas de la enfermedad?
    2. ¿Qué tipo de cambios en la excitabilidad neuronal se esperarían con Patch-clamp después de suministrar Ca2+? Es decir, que patrones de conducta eléctrica se esperarían.
    3. ¿Contemplando que la Resonancia no es invasiva, cómo podrían correlacionar los resultados con los de patch-clamp o en la fluorescencia en una misma muestra?
    Integrantes del equipo:
    Barreiro Reynoso Tabatha Valeria
    Rosas Mendoza Frida Citlali
    Heredia Solís Valentina Guadalupe
    Salazar Aguirre Estefany

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    1. 1. Quizás técnicas como la inmunohistoquímica, que identifica antígenos específicos vinculados a enfermedades, podrían potenciar la microscopía de fluorescencia para una evaluación más detallada de tejidos. Asimismo, la Tomografía por Emisión de Positrones (PET) sería valiosa para rastrear la actividad cerebral, brindando información detallada sobre el metabolismo y la función neuronal. La Microscopía
      Electrónica (EM) posibilitaría un análisis minucioso de la morfología celular, especialmente en las sinapsis, ofreciendo una visión más precisa de los cambios
      sinápticos. O la utilización de técnicas como Western Blot y análisis de proteínas permitiría cuantificar y examinar niveles de proteínas clave relacionadas con la
      homeostasis de calcio y la plasticidad neuronal, proporcionando detalles sobre las alteraciones moleculares y bioquímicas vinculadas con la enfermedad de Alzheimer.
      2. La variación en la concentración de Ca2+ puede cambiar la forma y la duración de los potenciales de acción. Podrían observarse cambios en la amplitud y en la fase de repolarización de los potenciales de acción. El aumento de Ca2+ podría desencadenar la generación espontánea de potenciales de acción en ausencia de estímulos externos, por lo que nosotros buscamos modular la excitabilidad neuronal mediante mantener la homeostasis del Ca2+.
      3. Probablemente tendría que ser bajo el uso de un mismo tejido del mismo individuo pero habría mucha relevancia ética para poder llevarse a cabo ya que como
      mencionábamos en respuestas anteriores se esperaría que los estudios de microscopía y patch clamp fueran un análisis preclínico que identificaran al 100 los cambios de
      calcio para entonces si llevarlo a un ámbito clínico.

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  10. ¡Excelente video y muy informativo!
    Estas son nuestras preguntas:

    1. ¿Existen en la actualidad intervenciones específicas basadas en la neuroplasticidad en humanos que hayan mostrado eficacia en el manejo de los síntomas del Alzheimer?
    2. ¿Cómo podrían las actividades que fomentan la neuroplasticidad, como el ejercicio mental y físico, integrarse de manera efectiva en los planes de tratamiento para las personas afectadas por el Alzheimer?
    Relacionado a las concentraciones de cancio, ¿Existirían algunos efectos secundarios tras modificar estos valores en el cerebro?
    Integrantes:
    Caravantes Aguilar Mónica Irais
    Reyes Díaz Dorian Ali
    Tolentino López Luisa Daniela

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    1. 1. Hoy en día no hay intervenciones específicas basadas en la neuroplasticidad que hayan demostrado consistentemente eficacia en el manejo de los síntomas del Alzheimer, la investigación en este campo es activa, y nuevas terapias están en desarrollo, su eficacia aún se está evaluando en estudios clínicos.
      2. Las actividades que promueven la neuroplasticidad, como el ejercicio mental y físico, pueden integrarse efectivamente en los planes de tratamiento para personas afectadas por el Alzheimer pues el ejercicio físico regular, la estimulación cognitiva y social, así como las terapias ocupacionales, son enfoques que se exploran para mantener la función cerebral y mejorar la calidad de vida de las personas.
      3. Respecto a las concentraciones de calcio, modificar estos valores en el cerebro podría tener efectos secundarios ya que el equilibrio preciso del calcio es esencial para la función neuronal adecuada, y cambios significativos pueden afectar la excitabilidad neuronal y la homeostasis celular. Es por ello que la modulación cuidadosa es crucial, ya que los niveles elevados de calcio pueden tener efectos tóxicos y contribuir a la neurodegeneración, por ello la investigación en este ámbito busca comprender mejor cómo regular de manera segura los niveles de calcio para potenciar la plasticidad neuronal sin provocar efectos secundarios perjudiciales.

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  11. Hola , les dejamos las siguientes preguntas.
    ¿Que tipo de software utilizarían para poder analizar y cuantificar los niveles de fluerencia ?
    ¿Bajo que otros parámetros podrían cuantificar la entrada de calcio en el patch - clamp?
    ¿Cómo se lleva a cabo el cultivo celular según los protocolos estándar dentro de la microcopia de fluorescencia, en este caso para investigar las concentraciones de calcio ?
    Integrantes:
    Chávez Camacho Mariana
    Escamilla Lucio Lenny
    García Rojas Luz Adriana
    Ortega Medina Karina Shakti

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    1. Gracias por sus preguntas :D
      1. Existen varios programas de software diseñados para cuantificar y analizar los niveles de fluorescencia en imágenes obtenidas mediante microscopía de fluorescencia; entre los más recomendados serían: CellProfiler, BioImageXD o ImajeJ.
      2. Se podría cuantificar de diversas formas, como la medición directa de corrientes de calcio a través de canales iónicos y analizando potenciales de acción (frecuencia, amplitud y duración), así como la evaluación de la resistencia de la membrana e integración de corrientes a lo largo del tiempo y visualización del flujo intracelular de calcio. También, se podría estudiar la activación y desactivación de canales de calcio, así como la observación de respuestas a estímulos externos.
      3. El protocolo estándar consiste en diversos pasos detallados, entre los principales están: 1. Preparación de Medios de Cultivo (Prepara los medios de cultivo celular. Incluye suero fetal bovino, antibióticos y otros suplementos según sea necesario). 2. Revestimiento de Placas o Láminas de Vidrio. 3. Descongelación o Siembra de Células (Para permitir un crecimiento óptimo) 4. Incubación y alimento celular (esto para mantener en condiciones estables a la célula) 5. Tratamiento con Sondas de Calcio (Aquí se empieza a montar las sondas se fluoresencia).

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  12. 1 ¿ Con qué otras técnicas de neuroimagen podríamos evaluar el paradigma de la memoria?
    2 ¿ Qué tipo de agonista de calcio utilizaron?
    3 Esta propuesta en la practica real ¿ Qué tan viable es?

    Hernández Quintero Diana Sofía
    Moctezuma Flores Abraham Ocelot
    Rodriguez Gutierrez Luis Angel

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    1. 1. Además de la resonancia magnética funcional (fMRI), varias técnicas de neuroimagen pueden ser utilizadas para evaluar el paradigma de memoria. La tomografía por emisión de positrones (PET) permite observar la actividad metabólica cerebral y la distribución de trazadores específicos durante tareas de memoria. La resonancia magnética estructural (MRI estructural) complementa estas técnicas al ofrece imágenes detalladas de la anatomía cerebral, permitiendo una correlación más precisa entre la estructura cerebral y la función relacionada con la memoria.
      2. Para la técnica de resonancia magnética funcional se plantea utilizar SERC-A para las técnicas de microscopía y patch clamp, uno de los agonistas de calcio comúnmente utilizados es el ion Ca2+. En lugar de ser un agonista específico como los compuestos químicos, el Ca2+ se utiliza para perfundir la solución extracelular y elevar los niveles de calcio en la célula. Además, compuestos químicos como el ionomycin o el cloruro de calcio pueden emplearse para activar canales de calcio específicos y estudiar sus propiedades.
      3. Nos proporcionarán datos que corroboren las hipótesis acerca de los cambios en la homeostasis de calcio pero a corto plazo no sería fructífero para frenar por completo la enfermedad de Alzheimer sino sentaría las bases para, en un futuro, propiciar un diagnóstico y un desarrollo eficaz en cuanto a tratamiento efectivo.

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