Resúmenes
Sansalone, Calén; Ameghino, Daiana Ailín; Amante, Analía; Blaustein, Matías*; & García Carrillo,
Mercedes
* Grupo de Biología de Sistemas y Filosofía del Cáncer, Laboratorio 1, Instituto de Biociencias,
Biotecnología y Biología (iB3), Pabellón 2.
* mtsblaustein@gmail.com
ib3.fbmc.fcen.uba.ar/project/biologia-de-sistemas-y-filosofia-del-cancer/
Estudio de los efectos potenciales sobre la salud humana de herbicidas de uso común
Actualmente, existe una gran polémica sobre los potenciales efectos toxicológicos de los
herbicidas con múltiples estudios dando cuenta de su impacto negativo sobre la salud animal, humana y ambiental. Además, se ha demostrado que varios herbicidas comerciales son capaces de interactuar con proteínas específicas, como PI3K, AKT, PERK, eIF2α y ATF4, afectando a la regulación de procesos biológicos críticos para el mantenimiento de la homeostasis, como la síntesis de proteínas y la señalización celular, lo que a su vez podría desencadenar diversas enfermedades.
En los últimos años, han surgido nuevos enfoques metodológicos para estudiar los modos de acción de los herbicidas en animales y humanos que involucran aportes de la bioinformática y de las disciplinas -ómicas (proteómica, transcriptómica, etc.). Estas metodologías ocupan un papel central en el novedoso campo disciplinar de la Toxicología 3S (Toxicología de Sistemas, Sistemática y Sistémica), sirviendo para establecer prioridades al momento de realizar ensayos in vitro e in vivo que apuntan hacia una reducción en el uso de animales de laboratorio.
El objetivo de nuestro trabajo -como parte del Laboratorio de Biología de Sistemas y Filosofía del Cáncer (iB3, UBA)- es llevar adelante un análisis comparativo de los efectos toxicológicos potenciales de tres formulaciones de herbicidas en células humanas: RoundUp (i.a.: glifosato), Gesaprim (i.a.: atrazina) y Paraquat Insuagro (i.a.: paraquat). Con tales fines, combinamos el uso de herramientas bioinformáticas con la realización de ensayos de exposición in vitro en líneas celulares humanas. En general, nuestros resultados revelan que los herbicidas pueden desregular las vías de Akt y la respuesta a proteínas mal plegadas (UPR), alterando potencialmente procesos
fisiológicos y patológicos cruciales.
Palabras clave: Herbicidas, Toxicidad, Cáncer
Área temática: 1,
Nombre del grupo: Laboratorio de Propiedades Fisicoquímicas y Conservación de Biomoléculas
Integrantes: Buera, María del Pilar*, Mazzobre, María Florencia, Rodríguez, Silvio David, dos Santos Ferreira, Cristina Isabel, Pepa, Lorena, Lionello, Melina, Rolandelli, Guido
Laboratorio: Laboratorio de Propiedades Fisicoquímicas y Conservación de Biomoléculas, Laboratorio 211, Pabellón de Industrias.
correo electrónico director/a: pilar@di.fcen.uba.ar
página web: http://itaproq.di.fcen.uba.ar/
Desarrollo de ingredientes y alimentos con características mejoradas a partir de cultivos autóctonos no convencionales y de subproductos
En nuestro laboratorio estamos abordando dos de los desafíos que enfrenta la sociedad en lo relativo a ciencia y tecnología de alimentos: la adaptabilidad al cambio climático y el aprovechamiento de desechos. Por un lado, algunos cultivos del noroeste argentino como el mijo (que engloba un conjunto de cereales), sorgo y alpiste tienen ventajas agronómicas respecto a otros cereales convencionales, ya que tienen menores requerimientos hídricos y de suelo, pudiendo crecer en zonas áridas o semi-áridas. Si bien son empleados para consumo humano en África subsahariana y Asia, en América Latina su principal destino es la alimentación animal. Sin embargo, su capacidad de crecer en suelos pobres y con escasez de agua permitirían fortalecer la seguridad alimentaria en zonas vulnerables, constituyendo un medio de adaptación al cambio climático. Con la idea de revalorizar estos cultivos, permitiendo desplegar su potencial nutritivo, favorecer las economías regionales y promover su utilización industrial, estamos empleando harinas de estos cultivos autóctonos no tradicionales para el desarrollo de formulaciones a base de maíz a través de procesos de extrusión y métodos convencionales de cocción-laminación-tostado. La incorporación de dichas harinas mejoró las propiedades fisicoquímicas de los productos obtenidos, su valor nutricional y sus características funcionales. Al mismo tiempo, con el objetivo de reemplazar aditivos sintéticos por sustancias naturales y considerando las toneladas de subproductos o residuos agroindustriales generados anualmente, se han recuperado sustancias valiosas a partir de cáscaras, bagazos, semillas, y mazorcas, ya sea de los mismos cereales mencionados o de otros subproductos vegetales. Los extractos, obtenidos sin emplear solventes orgánicos y a través de metodologías amigables con el medio ambiente, presentaron cantidades significativas de compuestos polifenólicos y otras sustancias con demostrada capacidad antioxidante, antiglicante y antipardeo, que pueden incorporarse a matrices alimentarias para mantener sus propiedades organolépticas y aumentar su estabilidad en el tiempo. El desempeño tecnológico de estos extractos fue comparable al de compuestos sintéticos comúnmente empleados, y cuyo uso se desea reducir o eliminar. De esta manera, se promueve el desarrollo de ingredientes y/o alimentos con características mejoradas utilizando materias primas regionales poco estudiadas mediante metodologías con mínimo impacto en el medio ambiente, asegurando un aprovechamiento integral de las materias primas.
Palabras clave: cultivos resilientes; recursos autóctonos; adaptabilidad al cambio climático; polifenoles; residuos agroindustriales; disminución de pérdida de alimentos
Área temática: 4
Laboratorio de Simulación de Eventos Discretos
Por FCEyN: Laboratorio de Simulación de Eventos Discretos, ICC (UBA-CONICET), Pabellón 0, Sala 2117 rcastro@dc.uba.ar https://modsimu.exp.dc.uba.ar/sed/
Por FAUBA: Cátedra de Cerealicultura – IFEVA (UBA-CONICET) ferraro@agro.uba.ar https://www.ifeva.edu.ar/ Integrantes: Por FCEyN: Rodrigo Castro (*), Lucas Figarola. Por FAUBA: Diego Ferraro (*), Felipe Ghersa
Simulación y optimización de sistemas de cultivos extensivos: compromisos entre indicadores económicos y biofísicos
Los modelos de simulación de cultivos (MSC) son una herramienta robusta para evaluar y diseñar sistemas de cultivos novedosos bajo condiciones de manejo y ambientales actuales, presentes y futuras. Proponemos AgrOptim, un framework que integra MSC y algoritmos de optimización para explorar combinaciones de decisiones agronómicas Pareto óptimas en sistemas de cultivos extensivos de 30 años. La optimalidad de Pareto se define como combinaciones de variables de decisión que optimizan simultáneamente un objetivo económico (retorno de la inversión) y cuatro objetivos biofísicos (ingresos de residuos de cultivos, eficiencia en el uso de la precipitación, relación de energía no renovable a renovable y ecotoxicidad de productos pesticidas). Se utiliza el simulador Decision Support Systems for Agrotechnology Transfer (DSSAT) para calcular el rendimiento de cultivos, los aportes de carbono y eficiencia en el uso de la precipitación, la Síntesis Emergética (SE) para calcular indicadores de uso y eficiencia de la energía, y un modelo de simulación de riesgo ecotoxicológico (RIPEST) para calcular la ecotoxicidad de diferentes productos y dosis de pesticidas. AgrOptim se probó en un estudio de caso en Pergamino (Argentina) para (1) evaluar la relación entre los objetivos económicos y biofísicos en sistemas de cultivo extensivo de 30 años, (2) identificar las variables de decisión que optimizan los indicadores económicos y biofísicos, y (3) evaluar el estado actual de tres sistemas de cultivo en la región (es decir, monocultivo de soja de primera, monocultivo de maíz de primera y una rotación de tres años de maíz, soja, trigo/soja). Para estos fines, se diseñó un experimento de optimización multiobjetivo de acuerdo con las prácticas de cultivo modal para soja, girasol, maíz y trigo (como cultivos comerciales) y una leguminosa o un cereal (como cultivos de cobertura). Los resultados mostraron que, existen compromisos entre los objetivos económicos y todos los objetivos ambientales en sistemas de cultivo de 30 años. Además, las variables de decisión que proporcionaron un mejor desempeño biofísico en términos de aportes de carbono, eficiencia en el uso de la precipitación y riesgo ecotoxicológico presentan niveles más altos de uso de energía no-renovable. Los tres sistemas de cultivo regionales mostraron brechas de mejora tanto en indicadores económicos como biofísicos. En particular, la rotación de tres años mostró valores deseables para todos los indicadores, excepto el riesgo ecotoxicológico, aunque se identificaron variables de decisión que podrían reducirlo. Para todos los demás indicadores, se identificaron variables de decisión que permitieron mejorar el rendimiento biofísico manteniendo o mejorando el rendimiento económico.
Palabras clave: Cultivos extensivos, optimización, simulación
Área temática: 1,4,5
Andrioli Nancy, Bonzon Chiara, Dominguez Melissa, Poltronieri Mariel, Zylberstein Stefan, Chaufan Gabriela*
Laboratorio de Enzimología, Estrés oxidativo y Metabolismo (LEEM) QB78 (DQB) y Grupo de Investigación en Biología Evolutiva (GIBE) lab 46 (DEGE), 4to piso, Pabellón 2.
gchaufan@qb.fcen.uba.ar
www.iquibicen.fcen.uba.ar/research/laboratorio-de-enzimologia-estres-oxidativo-y-metabolismo/
Genotoxicidad y estés oxidativo de fungicidas en líneas celulares
La producción agrícola, esencial para satisfacer las demandas alimentarias, depende del uso de agroquímicos, una práctica que implica riesgos toxicológicos para la población humana. Estos riesgos se derivan de situaciones como fumigaciones en áreas habitadas, exposición laboral y la posible ingesta de residuos de agroquímicos en los alimentos. Cada uno de estos escenarios presenta distintas vías y condiciones de exposición, con consecuencias variables para el mencionado riesgo. Las intoxicaciones agudas, principalmente accidentales y a altas concentraciones, provocan efectos adversos inmediatos, mientras que las exposiciones crónicas a dosis medias y bajas están vinculadas a daños genéticos y oxidativos a largo plazo. Los fungicidas, necesarios para combatir enfermedades causadas por hongos en cultivos, se aplican en diversas etapas, desde el tratamiento de semillas hasta el almacenamiento post-cosecha, propiciando diferentes condiciones de exposición. La fumigación a cielo abierto y especialmente el cultivo en invernaderos, donde las condiciones favorecen la acumulación de pesticidas, representan escenarios de alta vulnerabilidad para las vías respiratorias. Nuestra investigación se enfoca en comprender los mecanismos de toxicidad, tanto citotóxicos como genotóxicos, de diversos agentes fungicidas en líneas celulares, como A549 y HEp-2, derivadas de tejidos respiratorios humanos. Estos modelos in vitro ofrecen una alternativa ética para evaluar la toxicidad de compuestos, reduciendo la necesidad de ensayos en animales y aportando datos para la metodología IVIVE (in vitro in vivo extrapolation) relacionando los datos obtenidos con los provenientes de ensayos in vivo previos. Los resultados contribuyen a comprender los mecanismos celulares implicados en la toxicidad de los agentes estudiados, respaldando medidas regulatorias que buscan proteger a la población humana. Este enfoque se alinea con los principios de las 3R, reduciendo, refinando y reemplazando la necesidad de ensayos en animales, mejorando la ética en la investigación.
Palabras clave: agroquímicos, citotoxicidad, 3R
Área temática: 1, 4
Directora de la línea de investigación: Dra Renata J. Menéndez Helman (rmenendez@qb.fcen.uba.ar)
Integrantes (últimos años): Menéndez Helman, Renata; Pach, Lucía; Bernal Rey, Daissy.
Laboratorio: Laboratorio de Enzimología, Estrés Oxidativo y Metabolismo (IQUIBICEN, Pabellón 2).
Monitoreo de ambientes acuáticos y evaluación de Toxicidad de contaminantes en peces dulceacuícolas
Con el avance de la frontera agrícola y el uso intensivo del suelo, se ha acrecentado también el uso de agroquímicos. Debido a la prolongada persistencia y amplia utilización de plaguicidas en la región, se hace necesario caracterizar el destino final y la toxicidad no prevista sobre especies no blanco, para evaluar con certeza el riesgo asociado a su uso. En estudios previos hemos determinado la existencia de efectos neurotóxicos y de estrés oxidativo en peces expuestos a glifosato y clorpirifós, y la existencia de variaciones estacionales en la relación dosis-respuesta. Hemos evaluado estos efectos a partir de la exposición a muestras sintéticas y a muestras ambientales de arroyos aledaños a zonas con actividad hortícola intensiva. A la vez, hemos analizado el efecto de estos plaguicidas sobre la reproducción y el desarrollo embrionario-larval. En la actualidad nos planteamos profundizar el análisis al estudio de mezclas, incorporando también otro contaminante de relevancia regional: el arsénico. Es de remarcar que en trabajos recientes se ha determinado la existencia de un fuerte sinergismo en la toxicidad de este metaloide con el glifosato en invertebrados y anfibios. El objetivo general de esta línea de trabajo es evaluar el impacto de la exposición a concentraciones subletales de plaguicidas y arsénico, efecto individual y de las mezclas, sobre indicadores de neurotoxicidad y estrés oxidativo en ejemplares adultos, como así también sobre la reproducción y el desarrollo embrionario-larval, en especies de peces dulceacuícolas de la ictiofauna argentina. Paralelamente, continuar con el monitoreo ambiental de cuerpos de agua de nuestro país en la Pcia. de Buenos Aires y de la Pcia. de Chaco, potencialmente impactados por estos contaminantes.
Palabras clave: PECES DULCEACUÍCOLAS, PLAGUICIDAS, ARSÉNICO
Área temática: 1,4