PROTEÓMICA

MOLDE  DE  PROTEINAS 

Desde la formulación de la molécula de ADN (ácido desoxirribonucleico) en 1953 por Watson y Crick, y el advenimiento de la Ingeniería Genética en 1972, el “gen” representó la clave de la vida, dando origen a la Genómica. 

Mucho se ha hablado de genes, pero las verdaderas protagonistas son las proteínas. 
Surge así la PROTEÓMICA. 

Ellas son las encargadas de poner en funcionamiento la intrincada maquinaria de los organismos vivos. 

Las proteínas están formadas por sucesiones de aminoácidos, (moléculas compuestas por  una parte ácida y otra básica). 

El encargado de elaborar esta compleja pared de aminoácidos es el ARN, (ácido ribonucleico), algo parecido al ADN. 
Está formado por una simple cadena y un azúcar similar al del ADN, la ribosa en lugar de la desoxirribosa y algunas bases diferentes. 

El ARN presenta tres formas distintas, el ARN ribosomal, el ARN de transferencia y el ARN mensajero. 

El ARN mensajero es el encargado de llevar la secuencia que debe ser decodificada para ensamblar la proteína, operando como molde. 

Una investigación de la UBA (Universidad de Buenos Aires), describe por primera vez cómo las proteínas involucradas en esa puesta a punto, al ser modificadas por otras moléculas, influye en la eficiencia con que se realiza el proceso. 

Gracias a los investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA, se demostró que cierta modificación en algunas proteínas que intervienen en el armado del molde (ARN mensajero), influye en la eficiencia de ese mecanismo. Si la modificación no se produce, o se realiza de manera anómala, el proceso de corte y empalme se ve impedido. 

“Demostramos que cierta modificación de algunas de las proteínas componentes del sistema de corte y empalme (splicing) de ARN, que se denomina spliceosoma, afecta el proceso de splicing”, afirma Anabella Srebrow, investigadora del Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias (IFIBYNE, UBA-CONICET) y profesora del Departamento de Fisiología, Biología Celular y Molecular de la Facultad de Ciencias Exactas de la UBA. 

La modificación consiste en el agregado de una pequeña proteína denominada SUMO. Se sabía que ese cambio se producía, pero se desconocía su importancia para el funcionamiento del spliceosoma. 

“Nosotros mostramos que si esa modificación se ve afectada se altera el proceso de corte y empalme del ARN mensajero, que sirve de molde para la síntesis de proteínas”, comenta la investigadora. 

La puesta a punto del ARN mensajero es indispensable para la fabricación de proteínas en el citoplasma de la célula. En el núcleo celular, a través del proceso de transcripción, la información de los genes se transcribe a una molécula de ARN. 

Esta molécula tiene que estar acondicionada como para pasar al citoplasma y servir de molde. Debe producirse un proceso de corte y empalme, o splicing, a través del cual se eliminan ciertas porciones del ARN que carecen de información para la fabricación de las proteínas. 

“Ese proceso de splicing es complejo, porque hay que cortar pedazos y volver a unir, es como un trabajo de sastre. Esa tarea es realizada por una maquinaria muy compleja, que se llama spliceosoma”, explica Srebrow. 

La maquinaria está formada por proteínas y moléculas pequeñas de ARN. “Lo que estudiamos son algunas modificaciones que sufren las proteínas que componen la maquinaria, durante la reacción de splicing”, agrega la investigadora. 

Todas las proteínas pueden ser modificadas mediante el agregado de otras moléculas. Esos agregados son indispensables para que la proteína cumpla su función dentro de la célula. 

Una de esas modificaciones es el agregado de la proteína SUMO. El trabajo, que se publica en Nucleic Acids Research, “describe por primera vez que las proteínas del spliceosoma, al ser modificadas con las moléculas de SUMO, hacen que el proceso de splicing se realice de manera diferente, con mayor o con menor eficiencia”, detalla Berta Pozzi, primera autora del trabajo que también suscribe Laureano Bragado (tesista doctoral). Ambos son becarios del CONICET en el IFIBYNE. 

Srebrow comenta: “Ya se conocía que muchas proteínas del splicesoma eran modificadas por la conjugación de SUMO, pero no se sabía si eso tenía alguna consecuencia sobre el proceso de splicing”. 

En sus experimentos de laboratorio,  los investigadores emplearon un precursor modelo (un fragmento de ARN). En presencia de la maquinaria de splicing, sufre un tipo de corte y empalme determinado. Para ese precursor, encontraron que el agregado de SUMO era necesario para que el proceso se llevara a cabo y se obtuviera el producto final: el ARN listo como molde. 

Algunos de los experimentos se realizaron con un extracto del núcleo celular, donde se observaba de qué manera el ARN mensajero pasaba de ser un largo fragmento aún inmaduro, al producto final, el ARN que ya había sufrido el corte y empalme. 

Otros experimentos se efectuaron con un cultivo celular, donde se observó cómo, favoreciendo el agregado de SUMO a las proteínas del spliceosoma, la cantidad de ARN maduro aumentaba en relación con las células en las cuales esa modificación no se producía. 

“Vimos que si, in vitro, uno altera en forma masiva la modificación de proteínas del spliceosoma, evitando el agregado de SUMO, se altera la eficiencia del proceso”, relata Pozzi y detalla: “Introdujimos en la célula una proteína mutada, a la cual no se le pueden adosar las moléculas de SUMO. Así, pudimos comparar qué pasa en la célula cuando se produce el agregado de SUMO, y cuando este agregado no se realiza”. 

El hallazgo resulta de gran importancia puesto que algunas enfermedades se vinculan a mutaciones en los genes a partir de los cuales se fabrican las proteínas del spliceosoma; por ejemplo, algunos tipos de leucemia, y una enfermedad de la retina, la retinitis pigmentosa. En estas patologías, el splicing es defectuoso. 

Los genes ya no detentan todo el poder. Lo comparten con las proteínas. 

Si las proteínas son modificadas o no por el agregado de otras moléculas, puede dar lugar a diversas patologías. 

“Ahora, además del ADN y el ARN, el poder parecen tenerlo las proteínas; éstas poseen una gran diversidad, que en parte se logra a través de su modificación por el agregado o remoción de moléculas. Así se va ampliando la capacidad de un genoma, que con un número limitado de genes da lugar a un número muy amplio de proteínas, a través de estos procesos intermedios que ocurren entre la información que está en el gen y la actividad que va a llevar a cabo cada proteína”, concluye Srebrow. 

UBA- Facultad de Ciencias Exactas y Naturales- Julio de 2017 

LUCHA CONTRA EL ALZHEIMER

BECA INTERNACIONAL PARA SU ESTUDIO 

La enfermedad de Alzheimer es la quinta causa principal de muerte en Argentina, afectando a más de 300.000 personas. 

Al menos 44 millones de humanos en todo el mundo viven con demencia, lo que convierte a la enfermedad en una crisis de salud global que debe abordarse. 

La doctora María Carolina Dalmasso, investigadora del CONICET en el Laboratorio de Amiloidosis y Neurodegeneración liderado por el doctor Eduardo Castaño en el Instituto Leloir, ganó la prestigiosa beca “Georg Forster Research Fellowship” para jóvenes investigadores de la Fundación Alexander von Humboldt. 



Esta prestigiosa institución alemana – con sede en Bonn – mantiene una red de más de 26.000 científicos en más de 140 países, incluyendo 51 ganadores del Nobel. 

Dalmasso es Bioquímica, egresada de la Universidad Nacional de Córdoba, obtuvo su doctorado en Biología Molecular y Biotecnología y postdoctorado en Genómica en la Universidad Nacional de General San Martín (UNSAM). Luego realizó una estadía postdoctoral en la Universidad de South Florida (USF), en Estados Unidos, donde aprendió a hacer análisis de secuenciación genómica de última generación. Su último posdoctorado lo realizó en el Laboratorio de Amiloidosis y Neurodegeneración bajo la supervisión de la doctora Laura Morelli para hacer el análisis de datos genéticos de personas con Enfermedad de Alzheimer. 

“Actualmente me encuentro trabajando en la búsqueda de nuevos biomarcadores genéticos o metabólicos que ayuden en el diagnóstico temprano de la enfermedad de Alzheimer”, señala Dalmasso. 

La científica  dispondrá de una beca de 12 meses para aprender técnicas y análisis de secuenciación genómica bajo la dirección del doctor Alfredo Ramirez, médico del Departamento de Psiquiatría y Psicoterapia de la Universidad de Bonn. 

La investigadora del Instituto Leloir participará de un estudio genético a gran escala asociado a la Enfermedad de Alzheimer que se denomina Genome Wide Association Study (GWAS) y está liderado por un consorcio integrado por centros de investigación de excelencia como el Instituto Pasteur de Lille (Francia), la Universidad de Finlandia (Finlandia), la Fundación Carlo Besta (Italia), el Centro Médico Universitario de Amsterdam (Holanda), la Universidad de Uppsala (Suecia), la Universidad de Cardiff (UK), el Hospital Universitario de Colonia (Alemania) y la Universidad de New South Wales (Australia). 

María Carolina Dalmasso con Laura Morelli quien dirigió su tesis de posdoctorado,Eduardo Castaño, jefe del Laboratorio de Amiloidosis y Neurodegeneración del  Instituto Leloir, e integrantes del grupo.

“No hace mucho se descubrió que la enfermedad de Alzheimer comienza años antes de que aparezcan los síntomas, lo cual se denomina etapa preclínica o asintomática de la enfermedad. Detectar esta etapa temprana permitiría el diseño de nuevas terapias y un mejor manejo clínico de los pacientes”, explica la doctora Dalmasso. 

Los estudios de GWAS realizados en población europea y de América del norte han permitido obtener un mayor número de factores de riesgo genéticos asociados a esa patología. 

Sin embargo, se sabe que estos factores de riesgo genético varían de acuerdo a la etnia de la población y de ahí surge la importancia de ver cuáles serían los factores de riesgo genético en Argentina cuya composición ancestral es distinta a la europea. 

La experiencia de Dalmasso impulsará el trabajo del Programa de Medicina Traslacional para Innovaciones en Investigación, Diagnóstico y Tratamiento de la Enfermedad de Alzheimer encabezado por Morelli. Este programa – financiado por la Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica (ANPCyT) del Ministerio de Ciencia – dio lugar a la creación (el año pasado) de la Unidad de Investigación Traslacional del Hospital Interzonal General de Agudos Eva Perón, en la localidad de San Martín, donde se analizan muestras de saliva de pacientes con enfermedad de Alzheimer de nuestro país. 

“Estamos interesados en determinar la firma molecular [colección de genes y otras moléculas alteradas] de nuestra población analizando pacientes con Alzheimer provenientes de diversas regiones del país”, señala Morelli. 

“De este modo, apuntamos a generar diagnósticos y tratamientos personalizados y más efectivos”, completa la supervisora del trabajo. 

La metodología y análisis genómico que aprenderá Dalmasso en Alemania servirá para conocer los factores de riesgo genético de la población argentina y comenzar así con el diseño de un algoritmo predictivo que permita estimar el riesgo de una persona a desarrollar la enfermedad de Alzheimer. 

El algoritmo estará integrado dentro de un dispositivo (del tamaño de una pequeña impresora) de uso médico que analizará con un chip muestras de saliva en personas mayores de 50 años y arrojaría información sobre la probabilidad de contraer en el futuro la enfermedad de Alzheimer. “El análisis podría favorecer estrategias precoces de detección y tratamiento”, destacó entusiasta Laura Morelli. 

El Alzheimer es una enfermedad cerebral que causa problemas con la memoria, la forma de pensar y el carácter o la manera de comportarse. No es una forma normal del envejecimiento. 

Es la forma más común de la demencia, que describe la pérdida de memoria y de otras habilidades intelectuales y es tan severa que interfiere con la vida cotidiana del individuo. Representa del 60 al 80 por ciento de los casos de la demencia. 

Debido a que un 70 por ciento de aquellas personas que padecen del Alzheimer viven en sus hogares, el impacto de esta enfermedad se extiende a millones de familiares, amigos y cuidadores. 

Empeora  al pasar el tiempo y es fatal. 

Aunque existen muchos síntomas, la mayoría de las personas experimentan pérdida de memoria severa que afecta las actividades diarias y la habilidad de gozar pasatiempos que la persona disfrutaba anteriormente. 

Otros síntomas son confusión, desorientación en lugares conocidos, colocación de objetos fuera de lugar, y problemas con el habla y/o la escritura. 

Fundación Instituto Leloir- junio 2017

Enlace interactivo sobre el cerebro y la enfermedad

http://alz.org/espanol/about/el_alzheimer_y_el_cerebro.asp

BACTERIAS QUE CONTROLAN HONGOS

ESTRATEGIAS NATURALES

Mucho hemos hablado de bacterias. Conocerlas a fondo es una tarea ardua que pareciera no tener fin. 

El doctor Claudio Valverde, docente e investigador, examina estrategias naturales para reducir el uso de pesticidas químicos. 

“Nuestros esfuerzos se concentran en trabajar con bacterias no modificadas genéticamente que exhiben capacidades para contrarrestar los efectos nocivos de los hongos, que habitualmente se combaten con pesticidas”, explica Valverde. 

Desde hace aproximadamente nueve mil años, los humanos modificamos el mundo al incorporar técnicas agrícolas. Se cambio la economía de recolección y caza por la agricultura y ganadería. 

El cambio modificó los fenómenos de autorregulación, que mantenían una constante en las propiedades y composición del medio interno del organismo. El equilibrio original se desnaturalizó y se instalaron prácticas que otorgaron un matiz diferente en las dinámicas sociales. Se instaló la cultura. 

Aún hoy la ciencia, (como producto cultural), no logra desentrañar todos los misterios de la naturaleza. El suelo sigue siendo una gran incógnita. Es un escenario formado por microorganismos benéficos y patógenos. 

Desde el Laboratorio de Bioquímica, Microbiología e Interacciones Biológicas en el Suelo (LBMIBS) de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ), Valverde explica como interactúan estos microorganismos. 
“Son microorganismos que están en el suelo y que manifiestan preferencias por las raíces de las plantas. Ambos grupos obtienen beneficios, mientras las bacterias obtienen protección y consiguen nutrirse, los cultivos también se llevan su parte. Desarrollan una simbiosis muy interesante; por ello, nuestro desafío es advertir -a partir de las herramientas provistas por la biología molecular- de qué manera podemos aprovechar esos fenómenos naturales para lograr potenciarlos de forma dirigida y evitar efectos negativos”. 

La mejora en los cultivos “es nuestro horizonte. El objetivo es concluir los estudios básicos sobre los recursos biológicos para poder desarrollar productos útiles. En la actualidad, nuestros esfuerzos se concentran en trabajar con bacterias no modificadas genéticamente -“silvestres”- que exhiben capacidades para contrarrestar los efectos nocivos de los hongos: patógenos vegetales que, habitualmente, se combaten con pesticidas”, cuenta el bioquímico. 

La idea principal es la reducción de químicos. Así se debe compensar el equilibrio natural  con herramientas biológicas. 

Las bacterias ayudan a muchas plantas a reducir los efectos de los hongos, verdaderos parásitos que se nutren de los organismos que infectan, pues no pueden elaborar su propio alimento al no realizar fotosíntesis. Entonces se investigan a las bacterias que los controlan. 

Estas bacterias  “Son microorganismos que están en todos lados y asumen una diversidad muy importante, tanto que existen más bacterias que animales. De este modo, para trabajar con una especie en particular es necesario seleccionarla con tal precisión que luego nos permita multiplicarla en una cantidad suficiente como para poder estudiarla”, comenta el especialista. 

“Es necesario dirigirse a las fuentes en las que sospechamos que estará la bacteria y, mediante la aplicación de métodos de microbiología clásicos, extraer una población de individuos únicos e iguales. Una vez que la muestra está en el laboratorio, se conserva en un sistema capaz de mantenerla genéticamente idéntica e inalterada durante mucho tiempo. Se ingresa en un freezer a bajas temperaturas (aproximadamente a unos 80° bajo cero) con el objetivo de guardarla en un reservorio seguro”, ejemplifica el científico sobre el aislamiento. 

“Luego hay que multiplicarla. Observamos sus actividades y las características que asumen a partir del examen de sus comportamientos colectivos al interior de la población. En el caso de nuestro trabajo, nos interesa saber si las bacterias son capaces de inhibir la multiplicación de hongos que causan enfermedades. Entonces, ubicamos a los hongos y a las bacterias en un espacio compartido en el que ambos pueden multiplicarse. Si los hongos detienen su crecimiento es porque las bacterias están actuando. Ello, más tarde, se puede cuantificar y demostrar estadísticamente”, continúa explicando Valverde. 

“Hacia el final del examen,  evaluamos cuáles son las razones (es decir, los genes) que determinan los comportamientos de las bacterias siempre que están en presencia de hongos. Es necesario preguntarse si el microorganismo en cuestión ya fue estudiado por alguien y si realiza acciones conocidas o desconocidas”, aclara el investigador. 

“Existen “vacíos” que podemos ocupar mediante investigaciones novedosas, me refiero tanto al descubrimiento de una nueva molécula como a la producción de un antibiótico. Conocer las bases genéticas da herramientas para plantear una modificación que permita aumentar o controlar la producción de la molécula”, confirma  el docente. 

En relación a la generación de bacterias genéticamente modificadas, “nuestro laboratorio estuvo involucrado en el desarrollo de modificaciones genéticas para permitir analizar la localización en el tejido de las plantas de una bacteria para ser utilizada como fertilizante biológico en trigo y en maíz. El producto originado en un proyecto liderado en el INTA Castelar, no está liberado comercialmente pero sí fue aprobado el inicio de ensayos a campo por la Comisión Nacional de Biotecnología”, concluye el doctor Valverde. 

Claudio Valverde se graduó de bioquímico en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad Nacional de La Plata en 1995. Luego, realizó un doctorado para estudiar la simbiosis entre un arbusto nativo de la Patagonia y bacterias (del género Frankia) fijadoras de nitrógeno. A principios de siglo llegó a la Universidad Nacional de Quilmes, de la mano del doctor Luis Wall, para incorporarse como investigador-docente en la carrera de Biotecnología. El objetivo era encender los motores de un área que requería de investigadores jóvenes y virtuosos. Obtuvo una beca post-doctoral en el Département de Microbiologie Fondamentale de la Université de Lausanne (Suiza) y se especializó en genética y regulación del control biológico vegetal. En la actualidad, se desempeña como Profesor Titular de la UNQ e Investigador Independiente del Conicet. 

UNQ- Departamento de Ciencia y Tecnología- Julio de 2017 

ANALISIS SENSORIAL EN ALIMENTOS

UN MUNDO A DESCUBRIR 

Nos conectamos gracias a nuestros sentidos. 

El aroma, el sabor, la presentación visual, el tacto y hasta el ruido despierta la apetencia por tal o cual alimento. 


El análisis sensorial se encarga de estudiar las reacciones del individuo frente a los alimentos. De ello dependerá si aceptamos o no consumirlos. 

En esta disciplina se define no sólo si los alimentos gustan o no. Además se estudia si los mismos reúnen los requisitos de calidad sensorial exigidos por los consumidores. 

En el Instituto de Tecnología de Alimentos (ITA) de la Facultad de Ingeniería Química (FIQ) de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) un grupo de docentes-investigadores de Análisis Sensorial de Alimentos estudia estos temas desde la década del ‘90. 

“Se trata de analizar la interacción de los individuos con el estímulo, en este caso el alimento. Hay que diferenciar el análisis de la evaluación sensorial, que es en definitiva la que realizamos todos los individuos desde que nacemos, mientras que el análisis sensorial es un estudio más profundo, en el que generalmente se aplica rigor científico y se cuenta con respaldo estadístico”, diferenció Nora Sabbag, pionera en este tipo de trabajos en la UNL. 

Antes se lo denominaba estudio o análisis organoléptico, porque intervenían los sentidos en todo el proceso de percepción. Hoy los científicos pretenden reemplazarlo  por el de estudios sensoriales porque “no es el órgano del sentido como tal, el que participa en la percepción, sino los sensores dentro del órgano receptor. No es el ojo, sino los conos y los bastones los protagonistas de la percepción del color, el tamaño y la forma de un alimento. Así pasa con todos los sentidos”, explica Sabbag. 

“Un producto puede ser totalmente apto para el consumo, tanto desde el punto de vista bacteriológico como fisicoquímico, nutricional y funcional, pero al ser lanzado al mercado puede ser un fracaso si no posee las características sensoriales que los consumidores esperan”, afirma la especialista. 

“Hay que diferenciar el sabor, que se percibe en la boca como una mezcla de sensaciones odoríferas, quimiogustativas y trigeminales (sensaciones percibidas en la boca, en las que interviene el nervio trigémino), del gusto, que también se percibe en la boca y que está definido por sensaciones que responden a compuestos químicos específicos no odoríferos, tales como ácido (ácido clorhídrico), amargo (cafeína), salado (cloruro de sodio), dulce (sacarosa) y sabroso o umami. Este último descriptor de gusto se conoce desde hace aproximadamente 10 años y fue identificado por un investigador japonés. Es el gusto característico de la carne cocida y, en el caso de las sopas crema y caldos, se debe al glutamato de potasio utilizado en su formulación”, comenta Sabbag. 

“Tanto el sabor como el gusto se perciben en la boca; las sensaciones producidas por todos los componentes químicos de un producto, sean o no odorivectores, sean o no trigeminales, pueden estimular determinados sensores en la cavidad bucal. Un ejemplo es el flavor, que es una mezcla de aromas y gustos básicos y/o químicos”, aclara la investigadora. 

Los sabores dulces y ácidos son conocidos por los compuestos y los aromas volátiles que se registran en la boca y que, por detrás, llegan a los sensores ubicados en la mucosa de la nariz. “A partir de allí, mediante el proceso de estimulación en el que participa el sistema nervioso central, el individuo puede determinar de qué se trata, es decir, identifica las características que presenta el producto al momento de ser consumido. Al mismo tiempo, la estimulación de los sensores ubicados en las papilas gustativas y la mucosa de la boca le permite percibir los gustos dulce y ácido”, completa Sabbag. 

Cada individuo identifica las características sensoriales de un producto a través de todos los sentidos. Con la vista determinamos el color, el aspecto, la homogeneidad de formas y tamaños. Con el olfato y el gusto, percibimos el olor que se desprende del producto y los gustos básicos que posee. El sabor permite identificar lo que estamos comiendo. Por su parte, el tacto permite percibir la porosidad de la cáscara de una naranja, la pilosidad de la piel del kiwi o la suavidad de la cáscara de banana e interviene también en la boca y permite percibir la suavidad de una crema o de un helado, la aspereza de una manzana arenosa o la cristalización de la lactosa en el dulce de leche. 

El oído participa en la percepción de las sensaciones kinestésicas, que son las vinculadas a la producción de sonido al aplicar una fuerza cuando se mastica un alimento. “Por ejemplo, productos tales como snacks, zanahorias, apios, rabanitos o manzanas tienen kinestesia, y esa es una forma de evaluar su textura y, por ende, su calidad sensorial, ya que, por su naturaleza o proceso de obtención deben ser crocantes o crujientes”, asevera la experta. 


Con esta disciplina, Análisis Sensorial, existe toda una gama de términos que ayudan a mejorar la caracterización de los productos. “Hay una nómina importante de términos, llamados descriptores, para determinar la textura, por ejemplo. En los productos blandos se puede evaluar la suavidad al paladar, como indicador de la ausencia de elementos que impidan el desplazamiento de la lengua contra el paladar. En los caramelos duros se mide la masticabilidad, como la cantidad de masticaciones que demanda la mezcla del producto con la saliva para su completa desintegración. En el pan se mide la esponjosidad de la miga, como la recuperación de la forma cuando cesa la aplicación de una fuerza de compresión, o la dureza de la costra, como la fuerza a aplicar para quebrarla o romperla. En un caramelo de goma se tiene en cuenta la gomosidad, como una medida de la resistencia a la ruptura ante la aplicación de una fuerza. En los snacks se evalúa la crocanticidad, como medida del sonido y la fuerza puesta en juego durante la masticación. Todos estos aspectos son importantes para identificar la frescura de un alimento, ya que dan cuenta de su calidad”, ejemplifica la investigadora. 


Disciplinas como la fisiología, psicología y sociología juegan un papel muy importante en la aptitud sensorial del individuo. Incluso se realizan estudios acerca de cómo responde el individuo a diferentes estímulos, y cómo responden distintos individuos frente a un mismo estímulo. 

“Cada individuo tiene una aptitud particular frente a cada estímulo y esto es debido a su condición fisiológica, psicológica y sociológica. La primera se refiere a la capacidad innata para captar estímulos, la segunda a la posibilidad de experimentar una sensación y formular una respuesta, y la tercer condición tiene que ver con las diferencias por edad, sexo, hábitos alimenticios, creencia religiosa, condición social, entre otros factores”, abunda Sabbag. 

Además, se sabe que tanto el sexo como la edad de los consumidores determinan sus gustos y preferencias. Las mujeres, por ejemplo, se inclinan por lo dulce, mientras que los hombres prefieren lo salado, una tendencia que se invierte con el avance de la edad. “Los gustos y preferencias cambian con los años, las costumbres, los modos de vida, las necesidades y, dentro de ellas, juegan un rol muy importante las dietas, ya sea vinculadas a una enfermedad, a un credo o simplemente a lograr mejor calidad de vida”, concluye la científica. 

 Universidad Nacional del Litoral - Facultad de Ingeniería Química-Julio de 2017 

HORMIGAS

UN MUNDO FASCINANTE 

Las hormigas conforman un mundo organizado y jerarquizado. 
Son verdaderos insectos sociales capaces de edificar metrópolis sin permiso de los humanos. 


La doctora en ciencias biológicas Patricia Folgarait, es la directora del Laboratorio de Hormigas de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ). Las estudia desde hace tiempo y es una referente en el tema. 

Recientemente le fue otorgado el Título de Patente “Métodos para controlar hormigas cortadoras de hojas”, emitido por la Oficina de Marcas y Patentes de Estados Unidos. Junto a Daniela Goffre y Jorge Marfetan.  Patricia Folgarait había presentado la investigación para su evaluación en 2014. 

Las hormigas "conforman sociedades protagonizadas por las reinas y por las obreras. Estas últimas cumplen diferentes tareas, como alimentar a las crías, obtener alimentos o limpiar los nidos", afirma la bióloga. 

Insondables rutas subterráneas, con paisajes y dinámicas que reproducen los esquemas de interacción humanos y la más tradicional división del trabajo. Sus comportamientos son tan enigmáticos como apasionantes. 

“Una comunidad es un conjunto de poblaciones de diferentes especies que interactúan entre sí. Desarrollar esa perspectiva me permitió correrme un poco del análisis individual y poblacional para poder estudiar interacciones”, cuenta la especialista. 

“La predación es un tipo de interacción biológica negativa, mediante la cual un organismo caza a otro para subsistir. Así, uno se beneficia y el otro se perjudica. Otro tipo de interacción negativa esa la competencia, donde ambos resultan afectados”, explica la doctora Folgarait. 

Entre las interacciones positivas encontramos el mutualismo. ”El mutualismo representa una de las interacciones positivas más conocidas. Las leguminosas, por ejemplo, son plantas que tienen bacterias fijadoras de nitrógeno en las raíces. De este modo, las bacterias le brindan el nitrógeno a las plantas, y éstas -a su vez- proveen de azúcares a las raíces. Pero este vínculo se conocía desde hace muchísimo tiempo y tenía ganas de estudiar algo nuevo, que además me permitiera analizar comportamientos”, agrega la investigadora del Conicet. 

Así, observó que las interacciones entre las plantas y las hormigas eran ideales para analizar los mutualismos, sin perder de vista a los comportamientos…  

“Las plantas funcionan como albergue y les brindan comida a las hormigas, a cambio de que ellas las protejan contra los herbívoros. En este sentido, pensé que sería un ejemplo novedoso para profundizar y que habilitaba a múltiples manipulaciones experimentales”, comenta entusiasmada la etóloga 

“Las hormigas son insectos sociales y, como tales, conforman sociedades protagonizadas por las “reinas” y por las “obreras”. Puede haber más de una por nido y son las únicas que dejan descendencia. Las obreras, en cambio, son miles -habitualmente, son las reconocidas por los seres humanos- y jamás se reproducen. Sin embargo, al interior de las obreras hay castas que cumplen con determinadas funciones”, continua explicando la bióloga. 


Y sigue comentando la especialista: “Algunas se ocupan de alimentar a las crías, otras de sacar patógenos y evitar que se enfermen los nidos, algunas van en búsqueda de alimento mientras las restantes sacan la basura. Y los machos, junto con las “princesas”, conforman la casta reproductiva”.  

“Cuando una colonia es “madura” (con una determinada masa de obreras), la reina comienza a colocar huevos para obtener “reproductivos”. Cuando se desarrollan las princesas -que cuentan con órganos reproductivos maduros- salen al aire junto a los machos y realizan el “vuelo nupcial” para aparearse. Forman esas nubes negras que las personas observan en el campo. Luego los machos caen y mueren, mientras las princesas comienzan a formar sus colonias. Ese constituye, más o menos, el ciclo de vida de una hormiga típica”, aclara la experta. 

Pero… ¿qué hace, efectivamente, que una hormiga obrera cumpla con sus funciones específicas? “La información está codificada en sus genes pero además depende de la alimentación: si no recibe determinados alimentos muy ricos en ciertas proteínas, por defecto, el programa genético indica que se desarrolle una obrera. En cambio, si recibe los nutrientes necesarios, el programa genético indica el desarrollo de una princesa. Los machos, por su parte, provienen de óvulos no fecundados por lo que cuentan con la mitad de la información genética”, comenta Folgarait. 

Hongo criado por las hormigas

La alimentación es clave para comprender la estructura social. “Las hormigas cortan las hojas para cultivar un hongo que se encuentra al interior de la colonia. Se alimentan, por tanto, de las gongylidias: unas estructuras muy particulares con propiedades alimenticias que brindan alimentos a los juveniles y a la reina. El avance que patentamos recientemente está vinculado con esto: buscamos controlar de forma biológica a las colonias”, enfatiza la doctora. 

Con la obtención de la patente, “Nuestro Laboratorio está a la vanguardia en el control biológico de hormigas. No obstante, esto recién comienza, porque controlarlas es mucho más difícil que lo que ocurre con cualquier otro insecto. Su propia estructura social obstaculiza cualquier intento, en la medida en que tienen reinas que se encuentran protegidas al interior de las colonias”, agrega la investigadora. 

“Diseñamos un método de aplicación de cebos formulados con sustancias que las atraen a partir del olor. Son compuestos que tienen la capacidad de perjudicarlas (gracias a los microorganismos que los componen) y de engañarlas (debido a los atractantes y las texturas de los formulados). La idea era que no pudieran reconocerlos, sobre todo porque se trata de una especie muy evolucionada. De hecho, descubrieron la agricultura mucho antes que el ser humano (hace unos 50 millones de años) y han desarrollado grandes aprendizajes. Por ejemplo, en general, cortan hojas, las trasladan, las colocan en el cultivo de hongos y prueban qué ocurre: si beneficia su crecimiento repiten la acción y si no funciona van en búsqueda de otra planta que sí lo garantice”, explica la científica. 

Luego, “desarrollamos un cebo para que ellas consuman sin reconocer que en su interior contienen microorganismos capaces de matarlas y perjudicar al hongo del cual se alimentan. El formulado, entonces, es susceptible de ser aplicado de forma reiterada sin que las hormigas lo rechacen”, concluye Folgarait. 

El producto tendrá una demanda importantísima por parte del sector forestal, y del sector orgánico, ya que los productores deben reducir la aplicación de químicos. Esperan encontrar una empresa adoptante de la patente. 

Además el Laboratorio de Hormigas de la UNQui, estudió a las típicas hormigas rojas (Solenopsis invicta y Solenopsis richteri), que aparecen en el jardín. Estas hormigas tienen un enemigo natural, las pequeñas moscas decapitadoras, que se encargan de controlarlas. 

Larva de mosquita en la cabeza de la hormiga

Entre 1920 y 1940 ingresaron a EE.UU sin depredadores. Durante 40 años intentaron controlarlas con plaguicidas químicos, empeorando la situación. Hasta que  fueron exportadas las mosquitas parasitoides (Pseudacteon sp.), controladoras de las hormigas de fuego. 

Estas mosquitas se desarrollan dentro de sus víctimas. Poseen un aguijón ovipositor con el que las atacan y les colocan un huevo dentro de su cuerpo. 

Mosquita saliendo de la cabeza de la hormiga

De ese huevo emergerá una larva que se comerá a la hormiga por dentro. Después, migrará a la cabeza de su huésped que arrancará por dentro y utilizará como casa hasta concluir su estado de pupa. Finalmente, cuando ya esté desarrollada, saldrá volando de la cabeza y reanudará su despiadada tarea. 

Cuando las hormigas divisan a sus predadoras se asustan tanto que quedan paralizadas, con sus patas delanteras levantadas y sus bocas abiertas; algunas se esconden y otras, las más valientes, corren hasta el hormiguero y alertan a sus compañeras para que no salgan. Este pánico provoca una interrupción en sus quehaceres diarios. 

La doctora Folgarait parada
sobre un tacurú

Cuando una especie extranjera es introducida en un nuevo ecosistema tiene sólo un diez por ciento de probabilidades de poder establecerse allí. En el caso de los insectos sociales, como las hormigas, es más difícil aún, ya que para poder fundar una colonia necesitan que llegue una reina fecundada. 

Otra pregunta surgida por los científicos, fue porqué el paisaje del noreste Argentino se había llenado de montículos de tierra llamados tacurúes, construidos por la   hormiga Camponotus punctulatus.

Nada se conocía de esta hormiga. En colaboración con el EEA-INTA-Mercedes en Corrientes, se estudio la problemática en campos agrícolas y pecuarios de la zona. 

Profundizaron sobre el rol de las hormigas como ingenieras del ecosistema suelo. Se centraron en comprender las razones físicas, químicas y biológicas del suelo agrícola que pudieran favorecer a la explosión demográfica de los tacurúes. 

Tacurú cortado al medio

Investigaron si los organismos del suelo podían ser los responsables de un aumento en la fertilidad de los tacurúes y si eran responsables de acelerar los procesos de descomposición. Aun exploran si las hormigas C. punctulatus se comportan como lo hacen las típicas hormigas invasoras. 

Concluye Folgarait “Si bien se me conoce como especialista en hormigas, yo me creo una generalista del estudio de las interacciones biológicas, aunque debo reconocer que poseo un fuerte interés aplicado por encontrar mecanismos de control de hormigas que no sean los químicos. También debería reconocer que desde que descubrí la ecología, me enamoré de las hormigas y jamás las abandonaré ya que todas las preguntas de mi interés pueden contener una hormiga en algún punto”. 

UNQ- Laboratorio de Hormigas-Junio de 2017