Efectos de los cambios ambientales sobre las comunidades de hongos micorrícicos en bosques nativos de la Provincia de Córdoba

Los hongos micorrícicos arbusculares (HMA) constituyen unos de los grupos de organismos del suelo más importantes en la mayoría de los ecosistemas terrestres. Estos hongos son simbiontes esenciales en las raíces de plantas ya que proveen nutrientes necesarios para el crecimiento y protección frente a patógenos. Está ampliamente documentado que tienen una importancia superlativa en la estructuración de las comunidades vegetales y los procesos ecosistémicos. Los cambios funcionales en las comunidades de HMA tendrían por lo tanto, grandes impactos en las comunidades de plantas y los ecosistemas. En el centro de Argentina, las comunidades vegetales están dominadas por especies que albergan estos simbiontes fúngicos en sus raíces. A pesar de esto, la evidencia relacionada con los efectos de los cambios ambientales sobre las comunidades micorrícicas es aun escasa. En el presente proyecto, proponemos evaluar cómo los cambios ambientales más extendidos en los bosques nativos de la Provincia de Córdoba afectan la composición funcional de los HMA. En particular, nos proponemos examinar los efectos de cambios en la vegetación, de la fragmentación del bosque y de los incendios forestales sobre la estructura de las comunidades de esporas y su composición funcional. Para esto, llevaremos a cabo tres aproximaciones y diseños experimentales. Además, analizaremos los efectos de los cambios ambientales mencionados sobre las características químicas del suelo y examinaremos las posibles relaciones entre dichas características y la estructura de las comunidades de HMA. Los resultados obtenidos del presente proyecto serán de suma relevancia en el marco de la Ley Nacional N° 26.331 que establece los presupuestos mínimos de protección ambiental para el enriquecimiento, la restauración, la conservación, el aprovechamiento y manejo sostenible de los bosques nativos.

ETIOLOGÍA E IMPORTANCIA ECONÓMICA DE UNA NUEVA ENFERMEDAD VIRAL DE BATATA EN LA PROVINCIA DE CÓRDOBA

La batata se ubica en el séptimo lugar como cultivo destinado a la alimentación humana, y en el quinto luego de arroz, trigo, maíz y mandioca. Globalmente, existen 8 millones de hectáreas plantadas con batata y, aproximadamente el 95% de esa superficie se ubica en más de un centenar de países en desarrollo. En Argentina, la región pampeana (Buenos Aires, Córdoba y Santa Fe) y el NEA representan el 83% de la superficie plantada. Córdoba y Buenos Aires constituyen las principales provincias productoras. A pesar de su importancia potencial en la alimentación humana y animal, como producto exportable y para industrialización, se viene registrando una marcada reducción en el área cultivada con esta hortícola y, entre las causas más relevantes que determinan este fenómeno, se encuentran las enfermedades virales. Históricamente estas patologías han sido la principal limitante en la producción de este cultivo en Argentina y, especialmente en Córdoba. Recientemente y, tras brindar solución al grave problema ocasionado por el “enanismo clorótico” (Sweet potato chlorotic dwarf disease), virosis que afectó al cv Morada INTA en la década del 90, se observó, en nuestra provincia, la aparición de una severa sintomatología viral en lotes de producción implantados con el cv Arapey INIA, genotipo de creciente difusión en el cultivo por sus buenas características agronómicas. En virtud de dicha sintomatología, se sugiere que en la nueva patología viral se halla involucrado más de un agente etiológico y que la misma produce daños económicos en la producción de Arapey INIA. Por otra parte, la identificación de el/los virus presentes en la nueva patología es el primer eslabón para la búsqueda de resistencia a los mismos. Se supone, además, que, en germoplasma selecto de batata existen fuentes de resistencia a el/los virus involucrados y, que, al menos uno de los agentes patógenos de esta virosis de Arapey INIA, es transmitido por moscas blancas. Se propone, como paso inicial para el control de la nueva etiología: caracterizar biológica, serológica y molecularmente a el/los virus involucrados en ella; preparar reactivos de diagnóstico para los mismos y evaluar la gravedad de esta virosis a través de la estimación de su incidencia, prevalencia y severidad y de los daños que provoca sobre los componentes de rendimiento, en zonas productoras de la provincia de Córdoba. Por otra parte y, debido a que una de las principales formas de control de estas enfermedades es a través del empleo de germoplasma resistente y, considerando que la mayoría de los cultivares comerciales de batata, incluído Arapey INIA poseen escasa variabilidad genética por ser monoclonales, se pretende explorar molecularmente para genes de resistencia en aproximadamente 30 genotipos (clones) promisorios procedentes de la EEA INTA San Pedro ( Bs.As.), empleados como parentales en policruzamientos, además de hacerlo en el genotipo bajo estudio (Arapey INIA).

CONSERVACIÓN DE GERMOPLASMA DE ESPECIES FORESTALES NATIVAS DEL CHACO SERRANO DE CÓRDOBA

Los bosques nativos cumplen diversas funciones en el desarrollo de las poblaciones humanas, la protección de cuencas hídricas y suelos, reservorio de biodiversidad y recursos genéticos. Ante la destrucción del bosque nativo de Córdoba, resulta imperiosa la aplicación de programas integrados de conservación de los recursos genéticos a través de la creación de bancos de germoplasma y programas de restauración por medio de técnicas de reforestación de áreas degradadas. El objetivo del proyecto es Conservar in y ex situ especies leñosas nativas del Bosque Serrano de Córdoba: Polylepis Australis, Maytenus boaria, Schinopsis marginata, Zanthoxilus coco, Celtis erhembergiana, Kageneckia lanceolata, Ruprechtia apetala, Lithrea molleoides, Myrcianthes cisplatensis, Escallonia cordobensis. A campo, se identificarán y georreferenciarán los árboles semilleros de diez especies forestales nativas del Chaco Serrano de la provincia de Córdoba, como fuente de semillas. En el Laboratorio de Semillas de la FAV-UNRC se realizará el acondicionamiento de las semillas, se determinará el peso de 100 y el contenido de humedad para definirlas entre ortodoxa, intermedia, recalcitrante. Los tratamientos pre-germinativos para quebrar dormancia serán: Escarificación mecánica y/o húmeda; Estratificación fría; Lavado previo; Inmersión en agua. Se utilizarán papel como sustrato y 20 semillas por repetición. En la prueba de germinación se evaluarán distintas condiciones de luz (fotoperíodo con 12 horas y oscuridad) y temperaturas (fija de 20 y 25 °C y variable de 20-30 °C). Se obtendrá la siguiente información: Caracterización de las plántulas; Porcentaje de germinación; Tiempo medio y total de germinación. La producción de plantines se realizará en la Unidad de Vivero de la FAV-UNRC. A las semillas de aquellas especies que presentan dormancia se les aplicará el tratamiento pre-germinativo correspondiente según resultados de laboratorio. Se evaluará el número de plántulas emergidas y parámetros de calidad de los plantines (diámetro a la altura del cuello y la altura total) hasta que éstos alcancen 30 a 35 cm y 4 a 5 mm de diámetro. La etapa de reforestación se llevará a cabo en parcelas georreferenciadas y clausuradas. Se registrará la sobrevivencia y el desarrollo aéreo de las plantas al final de la estación de crecimiento. El proyecto permitirá definir las estrategias de germinación de las especies en estudio y las condiciones de almacenamiento de semillas para iniciar un banco de germoplasma de especies leñosas del Bosque Serrano de la provincia de Córdoba. Los datos obtenidos en la etapa de vivero permitirán conocer las características de los plantines adecuadas para la etapa de reforestación. En esta última se conocerá la capacidad de adaptación a campo y las estrategias de sobrevivencia de plantas de cada una de las especies que fueron cultivadas en vivero a partir de semillas de árboles seleccionados. A partir de los resultados del proyecto se obtendrá información del ciclo completo de la conservación in y ex situ de la biodiversidad del Chaco Serrano. Se generará información valiosa para la conservación en Banco de germoplasma de especies que aún no han sido estudiadas ni conservadas. La información obtenida contribuirá al conocimiento sobre la reforestación como técnica de restauración de áreas de distinto grado de degradación utilizando las especies leñosas nativas. El proyecto permitirá generar nuevas áreas de conservación in situ (rodales semilleros y parcelas reforestadas) determinando un primer ciclo de mejoramiento genético de especies nativas estudiadas. El proyecto ofrecerá un espacio de estudio y de trabajo en un área incipiente que favorecerá la generación de conocimientos y el crecimiento académico de los integrantes. Permitirá establecer vínculos concretos entre los grupos de trabajo de las instituciones participantes. La sociedad dispondrá de técnicas para la conservación y producción de las especies vegetales estudiadas.

DESARROLLO DE UN MODELO DE NEGOCIO BASADO EN ESTUDIOS OPTIMIZACIÓN Y CONTROL EN PLANTA PILOTO PARA LA PRODUCCIÓN DE GÍRGOLAS.

La organización de la producción, procesamiento, comercialización, y financiamiento de las operaciones involucradas en la oferta de hongos comestibles se caracterizan por tener Puntos de Equilibrio (PE) diferentes. El PE más alto se constituye en la restricción a salvar al momento de considerar la inversión en un emprendimiento nuevo. En la mayoría de las situaciones estos PE críticos terminan por desalentar la inversión. Se dice que el cultivo de hongos representa una industria biotecnológica importante que se ha ampliado considerablemente en todo el mundo en las últimas décadas; se enfatiza que los hongos sirven como delicias para el consumo humano y como nutracéuticos (alimentos que curan), que los cuerpos fructíferos de los hongos contienen sustancias de varios reinos muy valoradas por sus propiedades medicinales, sabores y perfumes. Sin embargo, el potencial económico de los hongos está lejos de ser aprovechado. El problema hasta ahora es que solo algunas especies pueden ser inducidas a fructificar en cultivos, y si bien el cultivo de las setas es una tecnología adaptable a diferentes condiciones que van desde una escala comercial de importancia hasta una forma rústica de traspatio en comunidades rurales, con substratos agroindustriales o bien con solo material vegetal, cada uno de estos casos presenta dificultades cuando son traspasados a nuestra región; o bien no son rentables porque la escala de producción manejable está mas allá de las capacidades de pequeños y medianos productores o bien porque las inversiones iniciales exceden las posibilidades del mercado. Si analizamos las causas que ha llevado al fracaso de emprendimientos productivos de hongos encontraremos las mismas que se esgrimen al comienzo. Lo que puede hacer que sea un cultivo sustentable es la búsqueda de nuevas alternativas tecnológicas y de trabajo. Este Proyecto de Investigación Orientado (PIO) plantea como objetivo general estudiar un Modelo de Negocio que sirva para salvar las restricciones impuestas por la existencias de PE mínimos en producción, comercialización, financiamiento, investigación y desarrollo para la diversificación, y entrepreneurship optimizando la disponibilidad de recursos existentes. Para alcanzar este cometido el PIO propuesto busca articular en red las áreas de Economía de los Negocios y las Organizaciones (ENO), la Ingeniería Química (IQ), la Ingeniería en Telecomunicaciones (IT), y la Microbiología (Mic). Cada una de ellas se concentraría en la búsqueda de alternativas técnicas para bajar los PE implicados en este tipo de negocios. Retomando el objetivo general de este PIO podemos afirmar que el objetivo particular de este PIO es elaborar y divulgar un modelo de negocio para la producción y comercialización de hongos comestibles a pequeña escala y para la coordinación de pequeños productores, a partir de la optimización de los diversos procesos y actividades económicas internas de producción, de manera tal que se minimice el punto de equilibrio con el fin que pequeños inversores puedan iniciarse en la producción de en forma rentable y sustentable generando mayor riqueza para la región incrementando el ingreso y creando oportunidades de empleo.

Toxocariosis: niveles de citoquinas y óxido nítrico en suero de niños provenientes de poblaciones con diferentes características socioambientales.

Toxocara canis es un nematode ascárido con importante potencial zoonótico. El hombre puede infectarse accidentalmente al ingerir huevos que contaminan el ambiente y al actuar como hospedador paraténico, el parásito permanece en él durante largos períodos en estado larval provocando daños y síntomas de acuerdo al tejido donde se encuentre. Respecto a las manifestaciones clínicas se reconocen formas viscerales: síndrome de Larva Migrans Visceral, Toxocariosis encubierta y Toxocariosis asintomática. El síndrome de Larva Migrans Ocular y Neurotoxocariosis son formas compartimentadas. La respuesta inmune en el hombre es compleja, en pacientes susceptibles se ha observado asociación de la infección por T. canis con la ocurrencia de asma bronquial, atopía y urticaria crónica. La evolución de la respuesta inmune a la resolución o a la etapa crónica de la infección depende en gran parte del balance de citoquinas y mediadores inflamatorios como el ON producidos durante la estimulación antigénica. El incremento de Inmunoglobulina E específica anti T. canis y la eosinofilia en la Toxocariosis podrían contribuir a la exacerbación del asma y posiblemente al eczema atópico. El objetivo general del presente proyecto es determinar el perfil de citoquinas y óxido nítrico en suero de niños y adolescentes con anticuerpos específicos anti T. canis provenientes de poblaciones con diferentes características socioambientales. Con los resultados obtenidos se pretende aportar información sobre el patrón de respuesta inmune característico en esta infección y transmitir al equipo de salud la importancia de esta zoonosis como probable agente asociado a enfermedades atópicas.

Plantas nativas como fuente de biopesticidas: explorando distintas interacciones planta-organismo blanco dirigidas al control de plagas, malezas y microorganismos.

Continuando con nuestra búsqueda de biopesticidas de potencia relevante en plantas nativas, en este proyecto nos concentraremos en encontrar sustancias que controlen eficientemente hormigas cortadoras, moscas, cucarachas, mosquitos y malezas. En la primera parte del presente proyecto se determinará mediante aislamiento bioguiado, los principios activos de las plantas que en un trabajo anterior, mostraron mayor inhibición del forrajeo de la hormiga Acromyrmex lundi, Aristolochia argentina y Lantana grisebachii, como también de aquellas que inhibieron al hongo simbionte aislado del nido, A. argentina y Flourensia oolepis. Posteriromente se evaluará la efectividad de estos extractos y principios activos a campo contra A. lundi determinando dosis efectivas para inhibir el forrajeo y/o el desarrollo del hongo simbionte. Luego se extenderá los resultados a otras especies de hormigas cortadoras como A. crassispinus y A. striatus. En segundo lugar proponemos el desarrollo de una metodología para aumentar la efectividad de aceites esenciales (AE) y terpenos (T) contra distintas plagas domésticas aprovechando la interacción de componentes de aceites esenciales en la intoxicación del insecto. Hemos demostrado que Musca domestica al ser fumigada con T puros, por separado, oxida a la mayoría de ellos mediante citocromo P450. Sin embargo cuando es fumigada con AE (mezcla de T) detoxifica al T mayoritario preferentemente, mientras que los T minoritarios están en condiciones de intoxicar al insecto ya que no serían blanco del P450. En este proyecto determinaremos la DL50 de 10 T en moscas tratadas y sin tratar con un inhibidor de P450 (butóxido de piperonilo). Con estos datos podremos elegir mezclas de terpenos tales que uno de ellos sea blanco de P450 y otro/s intoxiquen al insecto. Nos proponemos verificar este mecanismo en M. domestica y luego extenderlo a otros insectos domésticos (cucarachas, mosquitos). Este estudio facilitará el desarrollo de bioinsecticidas mas eficientes para cada insecto disminuyendo sus costos y favoreciendo su aplicación futura. En la tercera parte de este proyecto proponemos aislar los principios activos fitotóxicos de Cortadeira rudiuscula y Ophryosporus charua, cuyos extractos inhibieron selectivamente la germinación de mono- y dicotiledóneas, respectivamente. También se determinará el tiempo de vida media en suelo, y la dosis efectiva a campo con el fin de evaluar a dichas especies como futuros herbicidas naturales selectivos.

Búsqueda de nuevos extractos y sus principios activos obtenidos a partir de plantas nativas del centro de Argentina con actividad medicinal.

El uso de plantas para tratar diferentes patologías es tan ancestral como la humanidad misma y es un fuerte argumento para el sostenimiento y avance de la fitomedicina. Actualmente, se estima que un 25% del total de las drogas utilizadas en la clínica corresponden a principios activos aislados de plantas superiores y a drogas semi-sintéticas obtenidas a partir de estos precursores naturales. Sin embargo, a pesar de contar con un importante número de estas entidades farmacológicas al cual se le suman las moléculas sintéticas, aún no se dispone de medicamentos que satisfagan las actuales demandas de la terapéutica relacionadas a lograr simultáneamente efectividad, selectividad y mínimo impacto en el desarrollo de resistencia. Esta ausencia se torna crítica en lo que respecta al tratamiento de ciertas enfermedades. El hecho de que menos del 20% de las plantas existentes hayan sido investigadas con profundidad y que la cantidad real de metabolitos presentes en estas exceda las 100.000 estructuras, incentiva la búsqueda de sustancias con las características terapéuticas arriba mencionadas a partir de los vegetales, en especial, de aquellas derivadas de especies de nuestra región. En este contexto, el objetivo general del proyecto es encontrar fármacos a partir de metabolitos obtenidos en nuestro laboratorio de plantas pertenecientes a la flora nativa y naturalizada de la región central de Argentina. En particular, los trabajos apuntarán a determinar la capacidad de extractos y de los compuestos aislados a partir de ellos para inhibir enzimas asociadas a patologías como acetilcolinesterasa y tirosinasa, bacterias patógenas y bombas de resistencia a multidrogas (MDR), así como regular procesos intracelulares involucrados en proliferación y muerte celular como por ejemplo la vía de las MAPKs (mitogen-activated protein kinases). Es importante subrayar, que las sustancias encontradas podrán surgir en el futuro como drogas alternativas per se o como líderes para la síntesis o semi-síntesis de análogos a los fines de ser utilizadas en los tratamientos clínicos o veterinarios. Estos tópicos son de alta prioridad en el campo de la investigación, lo cual se desprende no sólo por el importante número de publicaciones relacionadas, sino también por la urgente necesidad de nuevos fármacos.

Toxocariosis: niveles de citoquinas y óxido nítrico en suero de niños provenientes de poblaciones con diferentes características socioambientales.

Toxocara canis es un nematode ascárido con importante potencial zoonótico. El hombre puede infectarse accidentalmente al ingerir huevos que contaminan el ambiente y al actuar como hospedador paraténico, el parásito permanece en él durante largos períodos en estado larval provocando daños y síntomas de acuerdo al tejido donde se encuentre. Respecto a las manifestaciones clínicas se reconocen formas viscerales: síndrome de Larva Migrans Visceral, Toxocariosis encubierta y Toxocariosis asintomática. El síndrome de Larva Migrans Ocular y Neurotoxocariosis son formas compartimentadas. La respuesta inmune en el hombre es compleja, en pacientes susceptibles se ha observado asociación de la infección por T. canis con la ocurrencia de asma bronquial, atopía y urticaria crónica. La evolución de la respuesta inmune a la resolución o a la etapa crónica de la infección depende en gran parte del balance de citoquinas y mediadores inflamatorios como el ON producidos durante la estimulación antigénica. El incremento de Inmunoglobulina E específica anti T. canis y la eosinofilia en la Toxocariosis podrían contribuir a la exacerbación del asma y posiblemente al eczema atópico. El objetivo general del presente proyecto es determinar el perfil de citoquinas y óxido nítrico en suero de niños y adolescentes con anticuerpos específicos anti T. canis provenientes de poblaciones con diferentes características socioambientales. Con los resultados obtenidos se pretende aportar información sobre el patrón de respuesta inmune característico en esta infección y transmitir al equipo de salud la importancia de esta zoonosis como probable agente asociado a enfermedades atópicas.