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La DM es una patología extremadamente frecuente en todo el mundo, que genera un incremento del alto riesgo cardiaco y muerte por causas cardiovasculares. Si bien esta patología posee tratamiento farmacológico que apunta a disminuir los niveles de glucemia para evitar el riesgo microvascular y de órgano blanco, una vez que la DM se encuentra establecida, gran parte del daño ya se ha producido. En este sentido, abordar estadios tempranos de la DM como es la prediabetes en donde ya hay cambios leves pero consistentes de la glucemia, es una forma de prevenir el desarrollo a la DM y la posterior CMD. Estudiar la prediabetes implica encontrar los cambios que originan y participan de la patogénesis de la enfermedad establecida. Conocer los eventos moleculares iniciales de la enfermedad es esencial para entender el desarrollo de la misma, y de esta manera abordar estrategias terapéuticas de forma temprana en los pacientes para prevenir el progreso hacia una CMD consolidada. A su vez, como mencionamos anteriormente, el ion Ca2+ tiene un rol primordial en el corazón, no sólo porque es necesario para producir la contracción del cardiomiocito, sino también porque es modulador de múltiples enzimas encargadas de la producción de energía y regulación de diferentes procesos, entre ellos la apoptosis celular, pudiendo activar cascadas de señalización deletéreas. En este contexto, planteamos como hipótesis que en el estadio de prediabetes ocurre apoptosis en el corazón debido a pérdidas de Ca2+ desde el RS. Este manejo de Ca2+ alterado, afecta la comunicación del RS con la mitocondria, generando cambios funcionales y estructurales en las mismas, participando de los mecanismos que desencadenan la apoptosis. Estas alteraciones se deben a la hiperactividad de la enzima CaMKII.

Leptolegnia chapmanii (Seymour) es un Peronosporomycete (Oomycete) patógeno facultativo de larvas de mosquito. Los aislamientos conocidos de este microorganismo se restringen al continente americano, al norte en Estados Unidos y al sur en la Argentina. Por su parte, el aislamiento nativo argentino, actualmente incluido en la colección de hongos entomopatógenos del Centro de Estudios Parasitológicos y de Vectores (CEPAVE) ha sido material de investigación desde hace dos décadas. De esta manera y previamente para el este aislamiento, se determinó un rango de mosquitos hospedadores, se confirmó su inocuidad sobre organismos “no blanco” y se determinaron algunas condiciones ambientales idóneas para su desarrollo e infectividad en condiciones de laboratorio y semi campo. Por su parte, el mosquito Aedes aegypti (Linnaeus), de gran importancia por ser el principal vector de enfermedades tales como la fiebre amarilla, dengue, fiebre Chikungunya, entre otras, habita ambientes antrópicos, estando presente en áreas domiciliarias y peri domiciliarias, siendo el control de sus poblaciones una necesidad. En el presente trabajo de investigación se profundizaron dos áreas fundamentales en el conocimiento de L. chapmanii. Por un lado se estudiaron aspectos ecológicos como son el parasitismo, la persistencia y la dispersión de este patógeno en ambientes en donde naturalmente se desarrollan poblaciones larvales del mosquito Ae. aegypti, así como el efecto de la radiación UV-A sobre su virulencia y su compatibilidad con otros productos insecticidas. El otro enfoque fue más práctico, al procurar una mejora en la masificación, almacenamiento y aplicación de L. chapmanii como agente de control biológico. Dentro de los resultados obtenidos, encontramos que a posteriori, de la introducción del patógeno en recipientes en donde naturalmente se presenta el establecimiento y desarrollo de los estados acuáticos de Ae. aegypti, su persistencia y patogenicidad sobre las poblaciones del mosquito introducidas periódicamente, decreció a lo largo del tiempo con variaciones entre las diferentes áreas de ubicación. De esta manera, la mortalidad de las larvas fue significativamente más baja (p<0.05) en los recipientes ubicados en un área peri domiciliaria (al exterior) sin protección a la radiación (89 % en la primera semana y 9 % a la sexta semana), comparada con la mortalidad en los recipientes ubicados al interior (97% a la primera semana y 42% a la sexta) y al exterior con protección solar (89% a la primera semana y 29% a la sexta), sugiriendo esto algún tipo de influencia por parte de la radiación solar sobre la viabilidad y virulencia del entomopatógeno. En cuanto a los ensayos realizados para evaluar la capacidad de dispersión por parte del patógeno, no se evidenció la propagación del mismo por medio aéreo o asociado a la dinámica poblacional del mosquito en sus diferentes estados. En medio acuático se encontró una baja capacidad de dispersión por parte de las zoosporas. Tomando como base los resultados obtenidos y con el fin de elucidar cómo la radiación ambiental puede afectar la producción, virulencia y patogenicidad de las zoosporas de L. chapmanii, se realizaron ensayos de exposición a radiación UV-A con larvas de Ae. aegypti muertas por acción del patógeno, en etapa previa a la zoosporogénesis, así como con zoosporas en suspensión. Los resultados obtenidos demostraron que las larvas de Ae. aegypti (en donde se desarrollaron las estructuras reproductivas) protegieron a los zoosporangios y zoosporas durante la exposición a radiación UV-A, no evidenciándose diferencias en la producción de las estructuras reproductivas al menos para los tiempos de exposición manejados. Por su parte, la virulencia de las zoosporas en suspensión (sin protección ante la radiación UV-A) decreció con la creciente exposición a UV-A. Respecto a los ensayos de cultivo in vitro con los medios tradicionales PYG y Emerson YPss y con el medio alternativo a base de semilla de girasol (ESG), se registró una menor tasa de crecimiento por parte de L. chapmanii en el medio sólido ESG en comparación a los otros dos. Sin embargo con la biomasa desarrollada en este medio (ESG) tanto en estado sólido como líquido, se obtuvo la mayor y más rápida producción de zoosporas. Otra ventaja comparativa que se encontró con el medio ESG, fue el menor costo de producción, siendo una alternativa viable para la producción masiva a futuro del patógeno. Por su parte, de la reciente prueba para la masificación de L. chapmanii en un bioreactor con medio PYG líquido, el microorganismo presentó un patrón de crecimiento adecuado para su posterior manipulación. Los ensayos de patogenicidad realizados con el producto cosechado y larvas de Ae. aegypti, presentaron buenos resultados preliminares. Cabe anotar que se requieren mayores ensayos para realizar conclusiones más acertadas en este aspecto. Se realizaron pruebas de formulación con L. chapmanii en matriz de alginato de calcio, encontrando que el micelio encapsulado nunca fue infectivo; las zoosporas encapsuladas perdieron rápidamente su capacidad infectiva y el patógeno no fue capaz de atravesar la barrera física generada por el alginato de calcio. Por su parte en las pruebas con sustratos sólidos de uso agrícola como material para el almacenamiento y aplicación de L. chapmanii, la vermiculita presentó los mejores resultados en comparación con la arena y mantillo de bosque, sin embargo su tiempo de vida útil no superó una semana. Con el fin de determinar la compatibilidad de L. chapmanii con otros productos larvicidas, se comparó el desarrollo del mismo en medio de cultivo sólido con la adición en diferentes concentraciones de los productos mencionados. De lo anterior, se encontró una reducción en su tasa de crecimiento en los medios de cultivo con las mayores concentraciones de diflubenzuron y aceite de neem, no teniendo implicancias en la posterior viabilidad y virulencia de las zoosporas producidas. Por último se evaluó la perdida de virulencia por parte de L. chapmanii por el prolongado tiempo de mantenimiento in vitro en medio de cultivo sólido. Los ensayos se realizaron partiendo del aislamiento del patógeno a partir de larvas de Ae. aegypti infectadas, en medio PYG-agar, evaluándose cada dos semanas la producción de zoosporas así como su virulencia y patogenicidad sobre larvas de Ae. aegypti. En los ensayos se registró una reducción en cuanto a la producción de zoosporas a lo largo del tiempo, no siendo evidente la pérdida de viabilidad o virulencia por parte de las mismas, al menos durante el periodo de estudio. Con esta serie de ensayos consideramos que se avanzó en el conocimiento de L. chapmanii como patógeno de larvas de mosquito, confirmándose su potencial como biocontrolador, quedando aún mucho por profundizar.

Tesis presentada para optar al Grado de Doctor en Ciencias Naturales

La Presente Tesis Doctoral consta de dos Partes una sistemática y una ecológica. En la primera se describen 114 especies de nematodes marinos de vida libre de la ria Deseado, de las cuales 40 son especies nuevas para la ciencia y 47 constituyen citas nuevas para la Argentina. Se incluyen además las descripciones del aparato genital de otras 12 especies descriptas en trabajos previos. En esta sección también se presenta el estudio de una serie de caracteres que se considera podrán ayudar a esclarecer en el futuro la evolución de la superfamilia Chromadoroidea. Los mismos son: número de hileras de puntuaciones por anillo; enganche entre anillos, bandas longitudinales, presencia de dos esfínteres en el gonoducto en hembras, presencia de un segundo par de glándulas internas en la vagina, número de espermátidas, forma del primer esfínter del gonoducto en machos, tipo de glándulas cloacales en machos y número de piezas externas e internas de los órganos pre-cloacales. En la segunda parte del presente trabajo se enfoca el estudio ecológico de los nematodes libres en la Ria Deseado. Se analizan, por un lado, los agrupamientos probables de muestras en correlación con variables físicas. Por otro lado se determinan cuáles especies pertenecen a cada grupo y su grado de presencia en ellos. Por último se correlacionan variables biológicas con grupos de especies características de cada ambiente. A modo de información complementaria se agregan en esta última secció, registros de contenidos intestinales hallados en algunas de las especies estudiadas.

El presente trabajo de Tesis Doctoral se basa en el estudio citogenético clásico, molecular y evolutivo de especies de insectos hematófagos y predadores pertenecientes a las familias Cimicidae y Reduviidae del infraorden Cimicomorpha (Hemiptera: Heteroptera), que se caracterizan por presentar cromosomas holocinéticos. Se analizó el complemento cromosómico, el desarrollo meiótico masculino, el contenido, distribución y composición de la heterocromatina y el número y la localización de los genes de ADN ribosomal en las siguientes especies: Acanthocrios furnarii 2n=10A+XY/XX (macho/hembra) y Psitticimex uritui 2n=28A+X1X2Y (macho) (Cimicidae: Haematosiphoninae); Brontostoma colossus 2n=28A+XY (macho) y B. discus 2n=34A+X1X2Y (macho) (Reduviidae: Ectrichodiinae); Microtomus lunifer 2n=26A+2m+X1X2Y (macho) (Reduviidae: Hammacerinae); Apiomerus lanipes 2n=22A+XY (macho), Atrachelus (Atrachelus) cinereus 2n=26A+XY/XX (macho/hembra), Cosmoclopius annulosus 2n=24A+X1X2X3Y/X1X1X2X2X3X3 (macho/hembra), Graptocleptes bicolor 2n=22A+XY/XX (macho/hembra) y Zelus obscuridorsis 2n=16A+XY/XX (macho/hembra) (Reduviidae: Harpactorinae); Zelurus femoralis longispinis 2n=20A+XY/X1X2Y (macho) (Reduviidae: Reduviinae); Rhodnius prolixus 2n=20A+XY/XX (macho/hembra) y Triatoma infestans 2n=20A+XY (macho) (Reduviidae: Triatominae). El análisis citogenético clásico realizado en ejemplares de A. furnarii y P. uritui demuestra que la meiosis masculina en ambas especies es aquiasmática y de tipo collochores , la cual podría ser considerada como una característica citogenética que comparten los miembros de la familia Cimicidae. Sin embargo, A. furnarii y P. uritui poseen un patrón propio de meiosis aquiasmática, en el cual se pueden diferenciar tres regiones en los bivalentes autosómicos: i) regiones terminales que se encuentran en repulsión, ii) región media donde los cromosomas se ubican paralelos pero sin contacto y iii) pequeñas regiones dentro de la región media donde se localizan puntos de unión no quiasmáticos o collochores . La población de A. furnarii analizada previamente por otros autores (2n=32A+XY, macho) difiere de la aquí descripta (2n=10A+XY, macho). Esta notable diferencia en el número diploide de autosomas no puede ser explicada como politipismo; por consiguiente, se concluye que estos dos cariotipos pertenecerían a dos entidades taxonómicas diferentes. Sobre la base de los resultados descriptos en la presente Tesis Doctoral y los antecedentes citogenéticos disponibles se sugieren las siguientes tendencias evolutivas para la subfamilia Haematosiphoninae: i) fusiones autosómicas que provocaron una reducción en el número de autosomas; ii) fragmentación del cromosoma X ancestral originando sistemas sexuales múltiples y iii) fragmentaciones autosómicas que trajeron aparejado un incremento en el número de autosomas. Acanthocrios furnarii y P. uritui poseen un alto contenido de heterocromatina, ubicada en ambas regiones terminales de cada uno de los autosomas del complemento, por lo cual las regiones cromosómicas que se repelen son heterocromáticas. En A. furnarii, los clusters de ADNr se localizan en una de las regiones terminales de un par autosómico, mientras que en P. uritui se ubican en una de las regiones terminales de un par autosómico y de uno de los cromosomas sexuales. En ambas especies la composición nucleotídica de los genes ribosomales es rica en pares de bases GC. Además del amplio rango en el número cromosómico en la familia, la localización de los genes de ADNr es muy variable, lo que permite sugerir que el genoma de los cimícidos presenta una gran dinámica, que podría deberse a diferentes mecanismos tales como la recombinación ectópica y/o la presencia de elementos transponibles. Las especies de Reduviidae estudiadas comparten características que son típicas de la familia e incluso de Heteroptera: los bivalentes autosómicos son quiasmáticos y se dividen reduccionalmente en anafase I; los cromosomas sexuales son heteropicnóticos positivos durante la profase I temprana, asinápticos, aquiasmáticos y se dividen ecuacionalmente en anafase I. Sin embargo, también se han observado diferencias y/o particularidades citogenéticas: i) las especies analizadas presentan una disposición cromosómica desordenada en metafase I, independientemente del número cromosómico y del sistema de cromosomas sexuales que posean, aunque en metafase II la arquitectura de la placa es la típica para los heterópteros; ii) la presencia de por lo menos un bivalente mayor con dos quiasmas es una característica frecuente en Reduviidae; además, estos bivalentes se comportarían como telocinéticos al liberarse primero uno de los dos quiasmas; iii) de acuerdo al comportamiento y las características meióticas del par menor hallado en M. lunifer , se propone que sea considerado como un par de cromosomas m. Hasta el presente Microtomus es el único género de Reduviidae que presenta este tipo de cromosomas. En cuanto a la evolución del cariotipo, se sugieren las siguientes tendencias evolutivas: i) la presencia de cromosomas m en Hammacerinae podría ser considerado como un carácter plesiomórfico; ii) las fusiones son más frecuentes que las fragmentaciones autosómicas; iii) las fragmentaciones en el cromosoma X y aún la pérdida del cromosoma Y aparecen en distintos grupos y de forma independiente. El análisis del contenido, localización y composición de heterocromatina sugieren que esta familia se caracterizaría por presentar un bajo contenido de heterocromatina constitutiva, preferentemente localizada en regiones terminales de los autosomas. En aquellas especies con bloques heterocromáticos terminales en algún bivalente autosómico, los quiasmas se ubicaron en zonas adyacentes, por lo que si bien muy probablemente no habría recombinación a nivel de heterocromatina, el efecto supresor de la recombinación no se extendería más allá de la región heterocromática en sí misma. La localización de los clusters de ADNr en Reduviidae fue también muy variable: en autosomas, en cromosomas sexuales o en ambos a la vez. En el par mayor de M. lunifer , G. bicolor y Z. obscuridorsis, la localización de ADNr fue utilizada como marcador cromosómico para analizar los sitios de actividad cinética, permitiendo sugerir que en las tres especies la elección de los extremos cinéticamente activos es un proceso azaroso en ambas divisiones meióticas y que aquellas regiones que fueron activas en la primera división meiótica son inactivas en la segunda y viceversa. Con el fin de analizar el grado de diferenciación molecular de los cromosomas sexuales utilizando técnicas citogenético-moleculares, se utilizó como modelo de estudio a R. prolixus y se implementó por primera vez en Cimicomorpha las técnicas de pintado cromosómico (CP), hibridación in situ de genoma (GISH) e hibridación comparativa de genoma (CGH). La técnica de CP sugiere que la estructura del genoma de R. prolixus posee un alto contenido de secuencias repetidas dispersas en el genoma. Por su parte, las técnicas de GISH y CGH fueron informativas al revelar que el cromosoma Y posee secuencias específicas de macho y que el cromosoma X no estaría enriquecido preferentemente en ADN de uno u otro sexo. Además, se pudo detectar un alto grado de diferenciación molecular entre los cromosomas sexuales X e Y en el sistema simple de R. prolixus. En este trabajo se describe una población polimórfica de Zelurus femoralis longispinis para el número de cromosomas, observándose dos citotipos (2n=22/23). El comportamiento del cromosoma extra altamente regular y similar al de los cromosomas sexuales y el hecho de encontrar que el largo promedio de los cromosomas sexuales en los individuos no portadores del cromosoma extra es significativamente mayor respecto a los que sí lo poseen, permiten concluir que: i) esta variante cariotípica es neutral o, al menos, no perjudicial, ii) su surgimiento no habría acontecido tan recientemente y iii) el cromosoma extra se habría originado por fragmentación del cromosoma X original, dando como resultado un sistema múltiple X1X2Y. El análisis de esta población sustenta la hipótesis del origen de los sistemas múltiples en Heteroptera. Por otra parte, se describió la presencia de un individuo de Triatoma infestans mutante espontáneo heterocigota para una fusión entre cromosomas no homólogos (2n=19A+cromosoma extra+XY, macho). A partir del análisis del comportamiento meiótico del mutante y del patrón de bandas C se propone que: i) el trivalente autosómico se divide ecuacionalmente en la primera división meiótica; ii) dos de los tres pares de autosomas mayores habrían estado involucrados en el evento de fusión; iii) el cromosoma extra se habría originado como producto de la fusión autosómica. La presencia de un mutante espontáneo en una población natural y el comportamiento masculino meiótico altamente regular constituyen evidencias a favor de la hipótesis que propone a las fusiones como uno de los mecanismos de evolución del cariotipo en Heteroptera.

Los monos aulladores son primates neotropicales ampliamente distribuidos en el continente americano, en territorios forestales desde los 18° N, en el estado mexicano de Veracruz y 20° N en la península de Yucatán, México, hasta los 21° S en la provincia de Corrientes, Argentina. De estas especies dos llegan en su distribución geográfica natural a la Argentina: Alouatta caraya y Alouatta fusca clamitans. Alouatta caraya con una amplia distribución en Sudamérica, es adaptable a distintos tipos de hábitat naturales. Si bien su aclimatación a las condiciones de cautiverio no es sencilla, paradójicamente responde satisfactoriamente, a las variables longevidad y reproducción, en condiciones ambientales fuera de su área de distribución natural. En este Trabajo de Tesis, se analizaron indicadores demográficos, genéticos y eto-ecológicos, (basados en patrón de actividad, alimentación y conducta social) que puedan tener efecto sobre el ajuste de los ejemplares a las condiciones de ambientes antropogénicos fuera del área geográfica de distribución del taxón. Los indicadores anteriormente mencionados se analizaron en grupos de Alouatta caraya que provienen del mascotismo y en un paraje cercano a La Cumbre, Córdoba. Los hallazgos obtenidos avalarían el desarrollo de un proceso de rehabilitación en los ejemplares analizados ya que los mismos han podido sobrevivir exitosamente, aclimatándose a los bosques exóticos y expresando un repertorio de conductas especie-específicas.

Tesis (Doctora en Ciencias Químicas) - - Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas, 2017