{"id":11832,"date":"2022-06-07T09:49:31","date_gmt":"2022-06-07T14:49:31","guid":{"rendered":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=11832"},"modified":"2022-09-01T12:02:18","modified_gmt":"2022-09-01T17:02:18","slug":"fusarium-un-fitopatogeno-que-amenaza-la-salud-humana","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/?p=11832","title":{"rendered":"Fusarium: un fitopat\u00f3geno que amenaza la salud humana"},"content":{"rendered":"
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Joan E. Rodri\u0301guez-Grimaldo*, Gloria M. Gonza\u0301lez*,
\nAlexandra M. Montoya*<\/p>\n

https:\/\/doi.org\/10.29105\/cienciauanl25.114-1<\/a><\/p>\n

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CIENCIA UANL \/ AN\u0303O 25, No.114, julio-agosto 2022<\/p>\n

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RESUMEN<\/h4>\n
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Fusarium<\/em> es un hongo pato\u0301geno oportunista que ha adquirido relevancia me\u0301dica en las u\u0301ltimas de\u0301cadas ligado al aumento de poblaciones en riesgo de desarrollar enfermedades graves por este microorganismo. El tratamiento de infecciones por Fusarium <\/em>spp. es actualmente un reto para la cli\u0301nica debido a la alta resistencia que presentan ante los antifu\u0301ngicos disponibles. El estudio de los mecanismos de resistencia asociados a las diferentes especies de Fusarium<\/em> representa una gran a\u0301rea de oportunidad para la ciencia actual.<\/p>\n

Palabras clave: Fusarium<\/em>, micosis, infeccio\u0301n, resistencia, tratamiento.<\/p>\n

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ABSTRACT<\/h4>\n
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Fusarium is an opportunistic pathogenic fungus that has acquired clinical relevance in the last decades due an increase of the risk populations susceptible to develop severe illness from this microorganism. The treatment of Fusarium spp. infections is a challenge because of an- timicrobial resistance against the available antifungals. The study of the resistance mechanisms of action associated to the different species of Fusarium are an area of opportunity for innovative and current research.<\/em><\/p>\n

Keywords: Fusarium, mycosis, infection, resistance, treatment.<\/em><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Los hongos son organismos sapro\u0301fitos encontrados normalmente como parte de ecosistemas silvestres y agri\u0301colas, algunos incluso como parte de la microbiota humana. Existen especies de hongos microsco\u0301picos que han sido asociados a enfermedades en humanos, animales y plantas. Muchas veces, las enfermedades en humanos provienen del contacto con los hongos ambientales.<\/p>\n

Fusarium<\/em> spp. es un hongo que primariamente se categoriza como fitopato\u0301geno. Esta caracteri\u0301stica le otorga relevancia ya que las enfermedades en plantas y cosechas representan importantes pe\u0301rdidas econo\u0301micas. Adema\u0301s, diversas especies de Fusarium<\/em> son potencialmente microorganismos oportunistas\u00a0capaces de generar infecciones en animales y humanos. En seres humanos, pueden presentarse como superficiales, localizadas y diseminadas; estas u\u0301ltimas se manifiestan principalmente en pacientes inmunocomprometidos (Nucci y Anaissie, 2007).<\/span><\/p>\n

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EL GE\u0301NERO FUSARIUM<\/em><\/h4>\n
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Fusarium<\/em> es un hongo filamentoso de reproduccio\u0301n asexual, que comprende ma\u0301s de 100 especies diferentes. Estos organismos tienen una distribucio\u0301n mundial y se ai\u0301slan de sustratos orga\u0301nicos, suelos y agua. Los miembros de este ge\u0301nero tienen una distribucio\u0301n en regiones templadas y tropicales (Nelson, Dignani y Anaissie, 1994).<\/p>\n

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En cultivos a temperatura ambiente producen colonias vellosas, con una tasa de crecimiento y pigmentacio\u0301n variable segu\u0301n la especie (figura 1). Microsco\u0301picamente, Fusarium<\/em> spp. puede presentar una variedad de estructuras, entre las que se encuentran: 1<\/em>) hifas hialinas y septadas, 2<\/em>) macroconidios septados de formas diversas, aunque predominan la forma de canoa o media luna, 3<\/em>) mesoconidios, similares a los macroconidios en forma, pero de menor taman\u0303o y constituidos por una o dos ce\u0301lulas, 4<\/em>) microconidios ovales o en forma de huso, 5<\/em>) fia\u0301lides, que son las ce\u0301lulas a partir de las cuales nacen los conidios, y 6<\/em>) clamidosporas, que son estructuras de resistencia con doble pared gruesa, lisa o rugosa, y se encuentran de manera solitaria, en pareja o en racimo (figura 2) (Tapia y Amaro, 2014). La presencia y organizacio\u0301n de estas estructuras en medios de cultivo adecuados, adema\u0301s de los posibles pigmentos producidos, son caracteri\u0301sticasmorfolo\u0301gicas que permiten la identificacio\u0301n fenoti\u0301pica de las diferentes especies de este hongo.<\/p>\n

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Figura 1. Colonia de Fusarium<\/em> spp. Se puede apreciar la producci\u00f3n de pigmento amarillo (fuente: JERG).<\/p><\/div>\n<\/div>\n

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Figura 2. Micrograf\u00eda de Fusarium<\/em> spp. Se pueden observar las hifas hialinas delgadas y tabicadas, as\u00ed como los conidios (fuente: JERG).<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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FUSARIUM<\/em> COMO FITOPATO\u0301GENO<\/h4>\n
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Diferentes especies de Fusarium<\/em> han sido reconocidas como importantes pato\u0301genos de plantas. Las principales enfermedades causadas por este hongo en plantas incluyen la marchitez vascular y el tizo\u0301n. E\u0301stas son enfermedades que pueden causar manchas, marchitamiento, pudricio\u0301n y muerte en cualquier estructura de la planta: hojas, flores, frutos, tallos, granos, e incluso la planta completa. Son tambie\u0301n enfermedades que pueden afectar en cualquier etapa del desarrollo de la planta antes, durante y despue\u0301s de la cosecha. Las principales especies fitopato\u0301genas que se han reportado son F. graminearum<\/em> y especies del complejo F. oxysporum<\/em>.<\/p>\n

La Sociedad Fitopatolo\u0301gica Americana estima que existen alrededor de 200 tipos de planas susceptibles a dan\u0303o por Fusarium<\/em>, y de e\u0301stas, aproximadamente 80 representan cultivos de importancia econo\u0301mica. Algunos de los cultivos afectados son el mai\u0301z, trigo, cebada, agave y cucurbita\u0301ceas, como el pepino, calabaza y sandi\u0301a, entre muchos otros (The American Phytopathological Society, 2019).<\/p>\n

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Se ha reportado, por ejemplo, la afectacio\u0301n de 50% del producto en cultivos de frijol; de hasta 80% en cultivos de pin\u0303a y casi 70% de granos de trigo. En Me\u0301xico, los pocos reportes que existen de afectacio\u0301n a cultivos han evidenciado la contaminacio\u0301n de 5 a 76% en grano de mai\u0301z y de 40 a 100% en cultivos de agave (Senasica, 2003; Herna\u0301ndez-Delgado et al<\/em>., 2007). Las enfermedades en plantas por Fusarium<\/em> pueden representar pe\u0301rdidas importantes en cultivos que llegan a abarcar miles de hecta\u0301reas y millones de do\u0301lares (Sader, 2017).<\/p>\n

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FUSARIOSIS: LAS ENFERMEDADES CAUSADAS EN HUMANOS<\/h4>\n
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Las especies de mayor importancia me\u0301dica son aque\u0301llas que comprenden el complejo de especies Fusarium solani<\/em> (CEFS), Fusarium oxysporum<\/em> (CEFO) y la especie Fusarium verticillioides, perteneciente al complejo Fusarium fujikuroi<\/em> (CEFF) (Marti\u0301nez-Herna\u0301ndez, Caro-Sa\u0301nchez y Bonifaz, 2014) (tabla I).<\/p>\n

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Tabla I. Colonia de Fusarium<\/em> spp. Se puede apreciar la producci\u00f3n de pigmento amarillo (fuente: JERG).<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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La presentacio\u0301n cli\u0301nica de una fusariosis suele ser variada y dependera\u0301 del mecanismo de transmisio\u0301n y del estado inmunolo\u0301gico del paciente. Las infecciones por Fusarium<\/em> pueden ser clasificadas como superficiales (por ejemplo, onicomicosis), localizadas (por ejemplo, queratitis), o invasivas\/ diseminadas (por ejemplo, fungemia).<\/p>\n

En personas inmunocompetentes, las infecciones ma\u0301s frecuentes por Fusarium<\/em> spp. suelen ser la onicomicosis y la queratitis. La onicomicosis es una infeccio\u0301n de la un\u0303a por invasio\u0301n de las estructuras del hongo, que puede causar cambios de color, engrosamiento y destruccio\u0301n de la un\u0303a. Generalmente esta enfermedad se asocia a mala higiene y la acumulacio\u0301n de humedad en los pies y manos. La queratitis se origina generalmente por la inoculacio\u0301n del hongo mediante algu\u0301n traumatismo o abrasio\u0301n en la co\u0301rnea, y esta\u0301n altamente asociadas al uso de lentes de contacto y el mal cuidado o poca higiene durante su uso. Durante esta enfermedad, el hongo puede producir u\u0301lceras sobre la superficie\u00a0de la co\u0301rnea y migrar a zonas ma\u0301s profundas donde generara\u0301 una inflamacio\u0301n importante, acumulacio\u0301n de pus y destruccio\u0301n de la co\u0301rnea. Esta enfermedad pudiera complicarse y evolucionar a endoftalmitis, que es una inflamacio\u0301n dentro del globo ocular, e incluso producir ceguera.<\/span><\/p>\n

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Los casos de enfermedades invasivas o diseminadas causadas por Fusarium<\/em> han aumentado en frecuencia a lo largo de las u\u0301ltimas dos de\u0301cadas, ya que han ido de la mano con el aumento en el nu\u0301mero de personas que presentan algu\u0301n factor de riesgo predisponente para el desarrollo de estas enfermedades. Algunos factores de riesgo que se han encontrado asociados con la fusariosis son la diabetes, algu\u0301n inmunocompromiso o inmunosupresio\u0301n, o el tratamiento con corticosteroides y quimioterapia. Las enfermedades por hongos en estos pacientes suelen ser diseminadas, con una variedad de signos y si\u0301ntomas en relacio\u0301n a los sistemas u o\u0301rganos afectados, e involucran una alta mortalidad. Todo esto debido en parte al retraso en el diagno\u0301stico, a las pocas alternativas de tratamiento existentes y a la severa inmunosupresio\u0301n que presentan estos pacientes.<\/p>\n

Las infecciones diseminadas como la fungemia se presentan principalmente en pacientes con neoplasias hematolo\u0301gicas, y espora\u0301dicamente en pacientes que presentan quemaduras extensas. Algunas de las manifestaciones cli\u0301nicas de la fusariosis diseminada son la fiebre, lesiones cuta\u0301neas, neumoni\u0301a, inflamacio\u0301n de los mu\u0301sculos, abscesos cerebrales ymeningitis. Au\u0301n y cuando cualquier o\u0301rgano puede ser afectado, los sitios ma\u0301s frecuentes de infeccio\u0301n son la piel (70-90%) y los pulmones (70-80%) (Dignani y Anaissie, 2004). En estos grupos de pacientes, las infecciones tienen un prono\u0301stico desfavorable, ya que la tasa de mortalidad puede ser de hasta 75% (Dabas, Bakhshi y Xess, 2016).<\/p>\n

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EL GRAN RETO: EL TRATAMIENTO<\/h4>\n
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El tratamiento de la fusariosis no esta\u0301 enteramente definido, debido a la resistencia intri\u0301nseca a antifu\u0301ngicos que han demostrado poseer las diferentes\u00a0especies de Fusarium<\/em>. Existen diferentes clases de antifu\u0301ngicos, con diferentes mecanismos de accio\u0301n, rutinariamente empleados para el tratamiento de las enfermedades por hongos. Una de e\u0301stas son los azoles, los cuales son ampliamente utilizados para el tratamiento de infecciones causadas por muchos otros hongos.<\/span><\/p>\n

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Fusarium<\/em> es un microorganismo con un perfil de susceptibilidad antifu\u0301ngica in vitro<\/em> reportado como resistente a la mayori\u0301a de los antifu\u0301ngicos empleados actualmente para el tratamiento de diversas micosis. Sin embargo, se ha observado que distintas especies pueden presentar diferentes patrones de susceptibilidad. Por ejemplo, Fusarium solani<\/em> y Fusarium verticillioides<\/em> presentan resistencia al itraconazol y fluconazol, y miembros de los complejos Fusarium oxysporum<\/em> y Fusarium solani<\/em> se han reportado como resistentes tambie\u0301n al posaconazol. En te\u0301rminos generales, el antifu\u0301ngico con mayor actividad y eficacia in vitro<\/em> es el voriconazol, aun y cuando es importante destacar que la respuesta a este antifu\u0301ngico puede ser variable entre diferentes especies y aislamientos del hongo (Duarte et al., 2014; Al-Hatmi et al<\/em>., 2017).<\/p>\n

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No existen estudios cli\u0301nicos que evalu\u0301en la eficiencia de la terapia antifu\u0301ngica en fusariosis, por lo que el tratamiento esta\u0301 principalmente basado en re- portes de casos con terapia exitosa. Muchos de estos reportes destacan al voriconazol y a la anfotericina B como los antifu\u0301ngicos ma\u0301s efectivos (Guarro, 2013). Con base en estos diversos estudios, el voriconazol ha sido sugerido como la primera li\u0301nea de tratamiento contra las fusariosis, aun sobre la anfotericina Bdebido al potencial to\u0301xico de este u\u0301ltimo (Tortorano et al<\/em>., 2014).<\/p>\n

Si bien el tratamiento con voriconazol ha sido hasta ahora el ma\u0301s efectivo para el tratamiento de estas enfermedades, cabe destacar la alta resistencia a los azoles que pueden presentar los diferentes aislamientos de Fusarium<\/em>. El impacto de esto ha llevado a la categorizacio\u0301n de aislamientos multidrogorresistente (Antequera et al<\/em>., 2015). Esto ha complicado ma\u0301s el tratamiento de las infecciones causadas por este hongo.<\/p>\n

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El mecanismo de accio\u0301n general de los azoles es la inhibicio\u0301n de una enzima llamada lanosterol 14-alfa-desmetilasa, la cual esta\u0301 involucrada en la oxidacio\u0301n del lanosterol como paso en la formacio\u0301n de ergosterol (figura 3). El ergosterol es un li\u0301pido esencial para la membrana celular de los hongos: la disminucio\u0301n de ergosterol resultado de la actividad de los azoles afecta la estabilidad estructural de la membrana celular, llevando a la muerte del hongo (Hollomon, 2017).<\/p>\n

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Figura 3. V\u00eda de s\u00edntesis del ergosterol. La flecha indica el blanco de inhibici\u00f3n de los azoles (fuente: AMM).<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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La resistencia a antifu\u0301ngicos ha sido asociada a tres principales mecanismos: (1) mutaciones en la protei\u0301na blanco, (2) aumento en la produccio\u0301n de protei\u0301na blanco, o (3) aumento en la produccio\u0301n de bombas de flujo, que se encargan de expulsar mole\u0301culas dan\u0303inas \u2013como los antifu\u0301ngicos\u2013 al exterior de la ce\u0301lula. Se ha demostrado, por ejemplo, que mutaciones o supresio\u0301n del gen de la enzima lanosterol desmetilasa confiere resistencia a azoles en otros hongos pato\u0301genos como Aspergillus fumigatus<\/em> y Candida albicans<\/em>. Las bombas de flujo clasificadas como transportadores ABC o transportadores MFS tambie\u0301n han estado implicadas en la resistencia a azoles en Aspergillus fumigatus<\/em>, Cryptococcus neoformans<\/em> y diferentes especies de Candida<\/em> (Ammar et al<\/em>., 2013).<\/p>\n

A la fecha, la resistencia a azoles en Fusarium<\/em> spp. se ha asociado a mutaciones en la enzima lanosterol desmetilasa; sin embargo, esto so\u0301lo se ha demostrado en aislamientos provenientes del medio ambiente y contra azoles de uso agri\u0301cola. No existen estudios sobre mecanismos de resistencia en especies de Fusarium<\/em> pato\u0301genos en seres humanos y azoles de uso cli\u0301nico.<\/p>\n

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CONCLUSIONES<\/h4>\n
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La amplia distribucio\u0301n en el medio ambiente de algunas especies de Fusarium<\/em> conlleva a un alto i\u0301ndice de exposicio\u0301n a e\u0301stos por parte de los seres humanos. Si bien se requieren factores de riesgo particulares para el desarrollo de enfermedades en personas sanas, como el mal uso de lentes de contacto o lesiones previas en co\u0301rnea, son microorganismos importantes como causa de enfermedades en personas con algu\u0301n cuadro de inmunocompromiso, en quienes se ha reportado una mortalidad que llega a superar 75%.<\/p>\n

Hoy en di\u0301a, el tratamiento de las fusariosis representa un gran reto para la cli\u0301nica debido a la alta resistencia de Fusarium<\/em> a los diferentes antifu\u0301ngicos disponibles para el manejo de micosis severas. El estudio de los mecanismos de resistencia presentes\u00a0en Fusairum<\/em> spp. es au\u0301n un a\u0301rea muy incipiente; sin embargo, las primeras aproximaciones se han realizado en Fusarium<\/em> de importancia agri\u0301cola, por lo que existe una gran a\u0301rea de oportunidad para explorar los perfiles de susceptibilidad en las diferentes especies de Fusarium<\/em> causantes de patologi\u0301a humana y los posibles mecanismos moleculares por los que genera resistencia.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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* Universidad Auto\u0301noma de Nuevo Leo\u0301n, Monterrey, Me\u0301xico.
\nContacto: amontoya.me5029@uanl.edu.mx<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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REFERENCIAS<\/h4>\n
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Joan E. Rodri\u0301guez-Grimaldo*, Gloria M. Gonza\u0301lez*, Alexandra M. Montoya* https:\/\/doi.org\/10.29105\/cienciauanl25.114-1 CIENCIA UANL \/ AN\u0303O 25, No.114, julio-agosto 2022 RESUMEN Fusarium es un hongo pato\u0301geno oportunista que ha adquirido relevancia me\u0301dica en las u\u0301ltimas de\u0301cadas ligado al aumento de poblaciones en riesgo de desarrollar enfermedades graves por este microorganismo. El tratamiento de infecciones por Fusarium spp. es actualmente un reto para […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":11901,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[27],"tags":[],"class_list":["post-11832","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-investigacion"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11832","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11832"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11832\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11885,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11832\/revisions\/11885"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/11901"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11832"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11832"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/cienciauanl.uanl.mx\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11832"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}