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Los aceites esenciales de las plantas aromáticas contienen monoterpenos que producen efectos letales y subletales en los insectos. Los efectos tóxicos de mezclas simples de monoterpenos e insecticidas convencionales es un tema apenas explorado. Se desconoce el sitio de acción de la gran mayoría de los monoterpenos con actividad insecticida, pero hay evidencias de que algunos, entre ellos el eugenol, actúan sobre el receptor de la octopamina. Triatoma infestans es una chinche hematófaga, vector del protozoo causal de la enfermedad de Chagas. Su control se basa principalmente en la aplicación de insecticidas convencionales como los piretroides y los organofosforados, pero hay una constante búsqueda de nuevos productos, menos contaminantes y menos tóxicos que los actuales. En base a estos antecedentes, los objetivos de esta tesis fueron (a) estudiar los efectos de insecticidas convencionales (azametifós y permetrina) y monoterpenos vegetales (eugenol, mentol y acetato de mentilo) sobre la actividad locomotora de T. infestans; (b) investigar qué interacciones ocurren cuando se aplican mezclas binarias constituidas por un insecticida convencional y un monoterpeno vegetal; (c) averiguar si el efecto sobre la actividad locomotora modifica la cantidad de insecticida captada por T. infestans al andar sobre una superficie tratada; y (d) obtener evidencias acerca de la participación del sistema octopaminérgico en el efecto de los monoterpenos sobre la actividad locomotora de este insecto. Con un analizador de imágenes se cuantificó la Distancia Recorrida, la Velocidad y el Tiempo en Movimiento de ninfas del primer estadio de T. infestans expuestas a insecticidas convencionales y monoterpenos vegetales. El eugenol y el mentol produjeron en las ninfas un efecto hiperactivante; por el contrario, el acetato de mentilo, el azametifós y la permetrina no modificaron la actividad locomotora. Luego se evaluó la toxicidad de mezclas binarias integradas por azametifós y un monoterpeno. Se usaron dos vías de exposición: contacto con un papel de filtro impregnado y aplicación tópica. En el primer caso, se calcularon valores de Concentración Letal 50% (CL50); en el segundo, valores de Dosis Letal 50% (DL50). El mentol y el acetato de mentilo sinergizaron la toxicidad del azametifós en las dos situaciones. El eugenol aumentó la toxicidad del azametifós cuando fue aplicado sobre una superficie, pero no la modificó mediante aplicación tópica. También se evaluó la toxicidad de mezclas binarias de permetrina con monoterpenos. Se realizó exposición a una superficie tratada y se calculó el Tiempo de Volteo 50% (TV50). El eugenol y el mentol sinergizaron la toxicidad de la permetrina, pero el acetato de mentilo no modificó su toxicidad. Para averiguar si la hiperactividad influye sobre la cantidad de insecticida captada por un insecto expuesto a una superficie tratada, se calculó el TV50 de la permetrina en ninfas del tercer estadio de T. infestans expuestas a papeles de filtro impregnados. Esta exposición se realizó en cuatro escenarios: (a.i) inmediatamente después de la aplicación tópica de eugenol, (a.ii) 30 minutos después de la aplicación tópica de eugenol, (b) simultáneamente con la exposición a vapores de eugenol, y (c) inmediatamente después de la inyección de eugenol. En los escenarios (a.i) y (b) el eugenol hiperactivó a las ninfas y éstas se intoxicaron con permetrina más rápido que los respectivos controles (no tratados con eugenol y por lo tanto no hiperactivados). En los escenarios a.ii) y c), en cambio, el eugenol no hiperactivó a las ninfas, y el tiempo de acción de la permetrina fue similar en los individuos controles y tratados. Por último, se cuantificó la cantidad de permetrina captada por ninfas hiperactivadas con eugenol y expuestas a un papel impregnado con permetrina. Las ninfas hiperactivadas captaron mayor cantidad de insecticida que las no hiperactivadas. De modo que la hiperactividad aumenta la cantidad de insecticida captada por las ninfas desde una superficie tratada, y esto implica que las ninfas hiperactivas se intoxican más rápido que las no hiperactivas. Finalmente, se realizaron experimentos farmacológicos en los que se realizó aplicación tópica de octopamina y su antagonista, el clorhidrato de fentolamina, en ninfas del tercer estadio de T. infestans. La octopamina hiperactivó a las ninfas, y el clorhidrato de fentolamina inhibió tanto la hiperactividad que produce la octopamina como la que produce el eugenol. Estos resultados concuerdan con evidencias aportadas por otros autores, que sugieren que el receptor de octopamina es un posible sitio de acción del eugenol. Los sinergismos descubiertos y el efecto de la hiperactividad sobre la exposición a superficies tratadas podrían sentar las bases para el desarrollo de productos triatomicidas más eficaces y con menor contenido de insecticidas convencionales que los actuales.

Desde mediados del siglo XX hasta el presente, se produjeron cambios profundos y radicales en la agricultura, que significaron grandes aumentos de rendimiento por unidad de superficie y la utilización de variedades mejoradas, fertilizantes y plaguicidas. Este nuevo paradigma productivo (Revolución Verde) simplificó la agricultura de manera reduccionista, fundamentalmente, desconociendo los complejos procesos que tienen lugar en los agroecosistemas. Las consecuencias de este modelo de producción empezaron a hacerse notar con el efecto contaminante de los plaguicidas, la eliminación de enemigos naturales, la adquisición de resistencia por parte de las plagas y la degradación de los suelos, entre otros problemas. Como una línea de pensamiento crítico a esta forma de agricultura surge, en la década del 70, la Agroecología, basada en un enfoque holístico y sistémico que busca la multicausalidad dinámica y la interrelación entre los componentes del agroecosistema. A mediados de la década del ´80 se inició la producción hortícola bajo invernáculo en la zona del Gran La Plata. Los cambios tecnológicos que acompañaron a esta producción constituyeron una suerte de Revolución Verde tardía: se generalizó el uso de cultivares híbridos de gran rendimiento, el uso de altos niveles de fertilizantes a través del riego por goteo (fertirrigación) y el desmedido de uso de plaguicidas. Estos cultivos están sometidos a permanentes condiciones de estrés muchas veces ignoradas o desestimadas por los productores. El escaso número de cultivos rentables en estos sistemas productivos, llevó a una reducción en la diversidad de especies cultivadas, tanto a escala espacial como temporal. En consecuencia, aumentó y se prolongó en el tiempo, la disponibilidad de un cultivo para una determinada plaga. Además, ciertas condiciones ambientales dentro de los invernáculos, como las altas temperaturas, favorecen la presencia de las plagas. Las aplicaciones de plaguicidas de amplio espectro, sin diagnóstico ni monitoreos previos, pueden generar fenómenos de resistencia y una reducción en la abundancia y la diversidad de enemigos naturales, con el consecuente agravamiento del problema de las plagas. A las diferentes hipótesis planteadas por la teoría ecológica, que tratan de explicar la aparición de plagas (concentración de recursos, enemigos naturales, estrés y vigor de las plantas, desbalance de nutrientes, etc.), se suma un manejo inadecuado de los cultivos hortícolas en invernáculo, que generaría las condiciones propicias para aumentar la abundancia de plagas. La hipótesis general de este trabajo es que los herbívoros plaga son afectados tanto por el nivel trófico inferior (plantas cultivadas y silvestres) como por el nivel trófico superior (predadores y parasitoides), y existen además, interacciones entre el primer y el tercer nivel trófico, que pueden afectar a los herbívoros. Como hipótesis particulares se plantea que, prácticas frecuentes de manejo de los cultivos de tomate y pimiento bajo cubierta, como la fertilización y el riego, aunque no están directamente relacionadas con el manejo de plagas, pueden provocar alteraciones en las plantas que influyen en la abundancia y el desempeño de las poblaciones de insectos plaga; y que los sistemas agrícolas con mayor diversidad vegetal albergan una mayor diversidad y abundancia de enemigos naturales, por lo que se espera que los herbívoros en esos sistemas, se encuentren más controlados. El objetivo general de este proyecto fue estudiar las interacciones tritróficas que ocurren en dos cultivos hortícolas bajo invernáculo, el tomate y el pimiento, en el NE bonaerense, y que incluyen a sus plagas más importantes: la “polilla del tomate” Tuta absoluta (Povolny, 1994) (Lepidoptera, Gelechiidae), en tomate y los pulgones Aphis gossypii (Glover) y Myzus persicae (Sulzer) (Hemiptera: Aphididae) en pimiento, y a sus enemigos naturales. Los procesos estudiados fueron: 1) Mecanismos que limitan a las poblaciones plaga desde el nivel trófico inferior, a través de cambios en la calidad nutricional de las plantas, producidas por ciertos tipos de estrés o por variaciones en la nutrición del cultivo, y que pueden ser manejados con prácticas agrícolas apropiadas (Capítulo 2). 2) Mecanismos que limitan el crecimiento de las plagas desde el nivel trófico superior a través de interacciones entre plagas y enemigos naturales, y entre plantas y enemigos naturales (Capítulo 3). 3) Interacciones entre los tres niveles tróficos (cultivos, plantas asociadas, plagas y enemigos naturales) (Capítulo 4), a través de un ensayo en el que se combinaron los efectos descriptos en los Capítulos 2 y 3. Los ensayos se realizaron en la EEA San Pedro del Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria en cultivos de tomate y pimiento bajo invernáculo. Se evaluaron los efectos que ciertas alteraciones de los cultivos, debidas a prácticas comunes de manejo (exceso de fertilización por nitrógeno y de salinidad), puedan tener sobre el desempeño de Tuta absoluta en el tomate y Myzus persicae en el pimiento, a través de las variables: supervivencia, tiempo de desarrollo, peso pupal, fecundidad, etc. Se estudió el efecto de la asociación de algunas plantas con flores (cerraja, coriandro, hinojo y caléndula), con los cultivos de tomate y de pimiento sobre la abundancia y diversidad de enemigos naturales y su consecuente efecto sobre las plagas estudiadas. Luego se integraron dos efectos: plantas de tomate y de pimiento sometidas a un estrés de tipo salino (alta conductividad) y presencia de plantas con flores, debido a la atracción que ejercen sobre ciertos enemigos naturales. Ambos efectos combinados se analizaron sobre la abundancia de las plagas y el parasitismo. A través de la simulación de una situación común en los invernáculos, como es la salinización de los suelos debido al riego (alta conductividad), fue posible aumentar la susceptibilidad de los cultivos de tomate y pimiento, a T. absoluta y a M. persicae respectivamente. Plantas sometidas a una mayor salinidad permitieron un aumento del peso pupal de T. absoluta en tomate y de la fecundidad de los pulgones en pimiento. Por otra parte, un aumento del nivel de nitrógeno, si bien no tuvo un efecto tan claro como la conductividad alta, favoreció la supervivencia de larvas de la polilla del tomate y la fecundidad de los pulgones. Los parasitoides de larvas Pseudapanteles dignus (Hymenoptera: Braconidae) y Dineulophus phthorimaeae (Hymenoptera: Eulophidae) fueron los más importantes sobre T. absoluta, con predominio del primero. Eriopis connexa y Scymnus argentinicus (Coleoptera: Coccinellidae) fueron los predadores más abundantes en pimiento y Aphidius colemani (Hymenoptera: Braconidae), el parasitoide más importante de M. persicae. Las plantas con flores asociadas contribuyeron a reducir la abundancia de T. absoluta en tomate, donde hubo un aumento del porcentaje de larvas parasitadas, y a reducir la abundancia de pulgones en el cultivo de pimiento. A pesar de no encontrar diferencias entre tratamientos en la riqueza específica de enemigos naturales de pulgones en pimiento, se observó una tendencia a un mayor número de especies en presencia de plantas con flores, mientras que en tomate no se evidenció tal tendencia. En pimiento se encontró además, una mayor diversidad de enemigos naturales en los tratamientos correspondientes a plantas con flores, que en aquellos sin plantas, durante la mayor parte del ensayo. Al combinar mayor salinidad (riego con alta conductividad) con la presencia de plantas con flores en el cultivo de tomate, se observó que de los dos factores, la salinidad tuvo mayor efecto sobre la incidencia de T. absoluta, que las plantas asociadas. En pimiento, las plantas asociadas, quizás por un efecto de interferencia química, pudieron haber retrasado el inicio del crecimiento de los pulgones. Los porcentajes de parasitismo de T. absoluta fueron altos en todos los tratamientos pero no se observaron diferencias entre tratamientos al combinar alta conductividad y plantas asociadas, debido probablemente a la cercanía entre las parcelas con y sin flores. En el cultivo de pimiento se pudo observar un mayor porcentaje de parasitismo en las parcelas sin alta conductividad, lo que evidencia que plantas sanas, que no están sometidas a un estrés salino, en presencia o no de flores asociadas, mantienen una densidad de pulgones tal que aumenta la proporción de parasitoides. En ambos cultivos, la combinación del nivel trófico inferior (cultivo no sometido a estrés más plantas asociadas) con el nivel trófico superior (enemigos naturales de la polilla del tomate y de los pulgones) fue al menos aditiva El aumento de la diversidad vegetal es una vía promisoria para reducir la incidencia de plagas en el cultivo. Las prácticas habituales en los cultivos hortícolas como el riego y la fertilización deberían ser evaluadas no solo en función de los rendimientos sino también en su efecto sobre la susceptibilidad o resistencia del cultivo a las plagas.

Aunque la disponibilidad de agua es considerada el principal factor que regula a las comunidades de plantas en los ecosistemas áridos, las interacciones con los herbívoros también pueden jugar un rol importante. En ecosistemas neotropicales, el gremio de los herbívoros se caracteriza por la ausencia de grandes ungulados y la presencia destacada de las hormigas cortadoras. Estas hormigas pueden interactuar de diversas maneras con la comunidad de plantas, generando cambios en su dinámica y composición. El objetivo de este trabajo fue analizar los efectos recíprocos entre las plantas y las hormigas cortadoras en el Monte central, y en particular las posibles consecuencias de la acción de las hormigas sobre la estructura y la dinámica de las comunidades de plantas. Para ello se estudiaron diferentes aspectos de la ecología trófica de Acromyrmex lobicornis y Acromyrmex striatus. Ambas especies forrajean activamente desde la primavera hasta el otoño, pero A. lobicornis es mayoritariamente nocturna y A. striatus es exclusivamente diurna. En general, A. lobicornis forrajea a temperaturas menores que A. striatus sin superponerse en sus temperaturas de forrajeo óptimo, lo cual podría deberse a que las especies tienen distintos rangos de tolerancia a la temperatura o a que presentan cierto grado de evitación. Ambas muestran una dieta generalista y oportunista, cosechando un alto porcentaje de las especies de plantas disponibles en su entorno. La composición de su dieta y su grado de selectividad depende principalmente de las variaciones estacionales e interanuales en la disponibilidad de los recursos. A nivel de colonia, A. lobicornis cosecha mucho más material vegetal que A. striatus, aunque esta diferencia no se observa a nivel poblacional ya que las colonias de A. striatus son mucho más abundantes. Cada especie llega a cosechar 70–72 Kg/ha·año, o, entre ambas, el ~20% de la productividad primaria en el área de estudio. Estas hormigas también cosechan una gran cantidad de frutos y pueden actuar como dispersoras de semillas. En el caso del arbusto Condalia microphylla, no solo depositan las semillas lejos de la planta madre y en micrositios favorables sino que, además, estas semillas dispersadas tienen mayor capacidad de germinación que las que no fueron manipuladas por las hormigas. Este estudio muestra que en estos ecosistemas desérticos las interacciones entre las hormigas cortadoras y las plantas son frecuentes e intensas, y pueden jugar un rol importante en la dinámica de las comunidades de plantas.

Se sabe desde hace tiempo que el NHE1 juega un papel fundamental en la fisiología y fisiopatología del miocardio, En estos procesos la activación por fosforilación del intercambiador pareciera ser clave. Por otro lado, en los últimos años han aparecido trabajos que muestran que la estimulación de la ruta GMPc/PKG determina un efecto antihipertrófico tanto en miocardio adulto como en neonato. Entonces, si GMPc/PKG es capaz de inhibir al NHE1 y además previene el desarrollo de la hipertrofia cardíaca pareciera razonable suponer que estos efectos estén ligados entre sí. En otras palabras, se podría especular que al menos una parte de los efectos antihipertrofiantes de la activación de la ruta GMPc/PKG podrían estar mediados por su acción sobre el NHE1 como hemos sugerido en nuestro trabajo previo (Perez, Piaggio et al. 2007), lo cual podría tener importantes implicancias terapéuticas. Una vez más, la caracterización precisa de las vías de fosforilación del NHE1 y de los efectos que sobre la misma ejerce la activación de la ruta GMPc/PKG será fundamental para conocer más sobre la fisiología del intercambiador y para poder explotar las potencialidades clínicas de los inhibidores de PDE5A. Dado que no existían estudios directos y completos en ningún modelo celular que caractericen esta ruta de señalización, propusimos el estudio de la misma como el objetivo principal del presente trabajo de Tesis Doctoral. (Párrafo extraído del texto a modo de resumen)

Tesis (Grado Doctor en Ciencias Biológicas)--Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Lugar de Trabajo: Centro de Investigaciones Entomológicas de Córdoba-IMBIV-CONICET- Universidad Nacional de Córdoba. 2015. - 226 h. con Anexos + CD. tabls.; grafs.; figuras. Contiene Referencia Bibliográfica y Publicaciones Derivadas de la Tesis. Abstract en español e inglés.