Hoy en día resulta difícil para los médicos predecir qué paciente experimentará un rechazo del trasplante de riñón o desarrollará una infección luego del trasplante de riñón. Ahora, especialistas del CONICET y del CEMIC lograron desarrollar un modelo que predice esas complicaciones y apunta a una medicina personalizada que aumente las tasas de éxito de ese procedimiento médico. El avance se publicó en el Journal of Clinical Virology.

“El modelo predictivo, que desarrollamos, resulta especialmente prometedor para identificar pacientes que tienen muy baja probabilidad de presentar rechazo al riñón trasplantado y a padecer infecciones. Asimismo, la incorporación de una herramienta de este tipo puede ayudar a identificar mejor a los pacientes con riesgo de desarrollar eventos adversos con el fin de tomar decisiones médicas apropiadas para esos casos. También podría ser útil para resolver uno de los grandes desafíos después de un trasplante renal que es encontrar en el paciente el equilibrio justo de inmunosupresión (con fármacos) para evitar que el sistema inmune reconozca al riñón trasplantado como extraño, lo ataque y desencadene un rechazo”, afirma Marcela Echavarría, líder del trabajo, investigadora del CONICET, médica, Bioquímica, Doctora en Ciencias Médicas  y directora de la Unidad de Virología (UNVIR) de CEMIC-CONICET. Y agrega: “Nuestro aporte principal es avanzar hacia una inmunosupresión más personalizada, es decir, pasar de ajustar la inmunosupresión de acuerdo a sus concentraciones en sangre a poder ajustarla también de acuerdo con la respuesta inmunológica individual de cada paciente”.

Los pacientes necesitan recibir fármacos inmunosupresores para evitar que el sistema inmune ataque el riñón trasplantado, sin embargo, una inmunosupresión excesiva aumenta la susceptibilidad a las infecciones, mientras que una inmunosupresión insuficiente favorece el rechazo del injerto. “En ese sentido, rechazo e infección representan dos de las complicaciones más relevantes después del trasplante renal. O sea, la problemática que atraviesan los trasplantes renales puede ser la pérdida del órgano trasplantado o las infecciones”, explica Echavarría.

Actualmente, gran parte del manejo del paciente trasplantado se basa en medir las concentraciones de los fármacos inmunosupresores. “Nuestro trabajo plantea que podríamos agregar otra estrategia: medir también cómo está respondiendo funcionalmente el sistema inmunológico de ese paciente”, destaca la científica del CONICET y del CEMIC.

Actualmente, el seguimiento del paciente incluye la evaluación clínica, la función renal, la medición de concentraciones de inmunosupresores y, cuando corresponde, la biopsia renal. “La biopsia sigue siendo la herramienta directa y confirmatoria para establecer el diagnóstico y el tipo de rechazo”, indica Echavarría.

En este contexto, los autores del estudio trabajaron en el desarrollo de un modelo predictivo que ayude a estimar el estado inmunológico del paciente y permita mejorar la estratificación de riesgo. “O sea, saber si un paciente está, desde el punto de vista inmunológico, muy inmunosuprimido o poco inmunosuprimido para brindar una atención personalizada y para ello proponemos medir al virus Torque Teno Virus (TTV) cuya carga viral en sangre varía de acuerdo al estado inmunitario del paciente”, puntualiza Echavarría.

El TTV es un virus extremadamente frecuente en la sangre. La gran mayoría de las personas lo tiene, pero no provoca enfermedades. “La relevancia del TTV en el contexto del trasplante no radica en que cause enfermedad, sino en que su carga viral ha sido propuesta como un biomarcador del sistema inmunitario. Lo interesante es que su concentración en sangre parece comportarse como una especie de ‘inmunómetro’ del estado inmunológico. El modelo predictivo que desarrollamos se basa en la medición de este biomarcador y en la incorporación de variables clínicas del paciente.”, explica la científica. Y agrega: “En pacientes trasplantados que evaluamos durante el estudio, observamos que una mayor inmunosupresión favorece la replicación del virus, mientras que una baja inmunosupresión se asocia con menor replicación del virus”.

¿Cómo lo lograron?

Lo primero que hicieron los autores del estudio fue desarrollar un modelo basal que utilizaba exclusivamente la carga viral de TTV y a fin de mejorar estos modelos predictivos desarrollaron modelos ampliados que combinaron la carga viral de TTV con variables clínicas determinadas y realizaron un estudio de cohorte prospectivo en pacientes adultos trasplantados renales en CEMIC entre 2018 y 2022.

Se incluyeron 130 pacientes de quienes se analizaron 871 muestras de plasma, y documentaron su evolución clínica durante un seguimiento de tres años después del trasplante.

“Medimos sistemáticamente, cada 3 meses,  la carga viral del TTV mediante una tecnología molecular llamada PCR en tiempo real junto con las determinaciones de seguimiento y laboratorio, registrando las complicaciones que fueron apareciendo. Durante el seguimiento, el 36,6 por ciento presentó rechazo clínico o subclínico y el 55,4 por ciento presentó infecciones”, indica Echavarría.

En el modelo ampliado que combina medición de TTV con variables clínicas, la capacidad predictiva del modelo mejoró notablemente que la sola medición de ese virus. “Comprobamos que los valores predictivos negativos alcanzados fueron altos: casi 98 por ciento para rechazo y un poco más del 94 por ciento para infección. O sea, este modelo tiene una buena capacidad para identificar pacientes con baja probabilidad de presentar rechazo o infecciones”, destaca Noelia Reyes, becaria doctoral del CONICET en la UNVIR y primera autora de la investigación que fue parte de su trabajo de tesis de doctorado.

Echavarría aclara que la idea a futuro “no sería reemplazar las herramientas que utilizamos hoy, sino complementarlas. Integrar la carga viral del TTV con parámetros clínicos y de laboratorio podría ayudarnos a predecir con mayor precisión qué pacientes tienen mayor riesgo de rechazo y cuáles están excesivamente inmunosuprimidos y, por lo tanto, tienen mayor riesgo de infecciones”.

El paso siguiente, concluye Echavarría “es validar estos modelos en poblaciones más grandes e independientes y evaluar prospectivamente si utilizarlos para orientar las decisiones terapéuticas realmente permite disminuir rechazos e infecciones. En definitiva, se trata de acercarnos cada vez más a una medicina de precisión en trasplante: dar a cada paciente la inmunosupresión que necesita, ni más ni menos”.

Del estudio también participaron Fernando Poletta, del Laboratorio de Epidemiología Genética en el Hospital Universitario CEMIC (CEMIC-CONICET), investigador del CONICET y Director de la Unidad Ejecutora CEMIC-CONICET; Raquel Jara y Eliana Hermida, del CONICET y del CEMIC e integrantes del equipo de Echavarría; y Natalia Boccia, Carlos Díaz, Gervasio Soler Pujol y Gustavo Laham, del Departamento de Nefrología del Hospital Universitario CEMIC.

Científicos del CONICET y de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (FCEN, UBA), en colaboración con investigadores de la Universidad de Nueva York (NYU, según sus siglas en inglés), en Estados Unidos, identificaron un gen que actúa como el “interruptor de saciedad” de nitrógeno (un nutriente esencial para el crecimiento de los cultivos) en Arabidopsis thaliana, una planta que sirve como modelo de investigación y permite descifrar mecanismos genéticos, hormonales y moleculares compartidos con cultivos de gran importancia agronómica para mejorar su rendimiento. El avance, descrito en la revista The Plant Cell, abre caminos para futuras aplicaciones beneficiosas para el sector agro.

“El nitrógeno (N) es un nutriente esencial para el crecimiento de los cultivos porque es un elemento necesario para el desarrollo de su biomasa, el rendimiento de grano, la arquitectura radicular (las raíces que absorben los nutrientes del suelo) y la fotosíntesis. Sin embargo, las plantas solo absorben alrededor del 50 por ciento del N disponible de los fertilizantes, que son costosos y generan un impacto ambiental negativo”, afirma Mariana Obertello, directora del estudio e investigadora del CONICET en el Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular, Dr. Héctor Torres (INGEBI-CONICET). Y continúa: “Por estas razones, la demanda de cultivos que puedan mantener el rendimiento con menos fertilizante nitrogenado está en aumento. Para lograrlo, primero debemos comprender cómo las plantas controlan la absorción y la asimilación de N, y cómo se pueden manipular estas señales para optimizar el crecimiento vegetal en ambientes con bajo contenido de N. Nuestro trabajo, recientemente publicado, constituye un paso importante en esa dirección”.

El estudio identificó a HHO5, un factor de transcripción (una proteína que prende o apaga otros genes) que actúa como el “interruptor de saciedad” de nitrógeno en Arabidopsis thaliana. “Lo que muestra nuestro trabajo es que cuando la planta acumula suficiente N orgánico, esto activa el gen HHO5 que regula directa o indirectamente alrededor del 12 por ciento de los genes que responden a la dosis de nitrógeno en la planta”, afirma Obertello. Y agrega: “La consecuencia de la actividad de HHO5 es una cascada de respuestas en las que hace dos cosas al mismo tiempo: Apaga (reprime directamente) los genes que absorben más nitrato del suelo (como NRT1.1), para evitar la continua absorción de N inorgánico, y prende (induce) genes relacionados con el metabolismo del nitrógeno orgánico, ayudando a aprovechar mejor el N que ya está adentro de la planta”.

Cuando se dice que el N es un nutriente esencial, en realidad se habla de dos formas que la planta necesita. El N inorgánico es el que la planta puede absorber directamente del suelo, porque está presente naturalmente o por el agregado de fertilizantes. En cuanto a la eficiencia, las plantas solo absorben cerca del 50 por ciento del N disponible en los fertilizantes nitrogenados, que son costosos y dañan el ambiente.

El N orgánico es la forma que la planta ya procesó, “fabricó” y almacenó en sus células a partir del N inorgánico absorbido del suelo.  “Además como una señal interna, cuando hay ‘suficiente’ N orgánico circulando en su interior, la planta interpreta que está ‘saciada’ y no necesita seguir absorbiendo más N inorgánico del suelo. Justamente ese mecanismo de ‘sentirse llena’ es el centro de este estudio”, destaca Jorge Muschietti, también autor del estudio e investigador del CONICET en el INGEBI y en el Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental de la FCEN de la UBA.

¿Qué ocurre si se elimina HHO5?

El estudio combinó genómica, bioquímica y fisiología de plantas y se emplearon múltiples herramientas de biología molecular.

Cuando los investigadores eliminaron HHO5 (plantas mutantes sin el gen), las plantas absorbieron casi el triple de nitrógeno inorgánico en ciertas condiciones confirmando de ese modo que ese gen normalmente actúa como un freno. “Pero esas plantas también tuvieron raíces más cortas, menos semillas por fruto y semillas con menos N, mostrando que ‘comer más’ sin control tiene un costo”, afirma Obertello que también integra el Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular (FBMC) de la FCEN de la UBA.

Otro resultado interesante del estudio es que sus autores comprobaron que HHO5 apaga directamente los genes de absorción de N inorgánico, pero que cuando los activa, lo hace junto con otra proteína llamada WRKY21.

Entre otros pasos del estudio, el equipo de investigación realizó análisis bioinformáticos que permitieron integrar datos genómicos (actividad de genes, proteínas y otras moléculas) publicados de N orgánico e inorgánico para construir el modelo de red regulatoria (“network walking”) que conecta a HHO5 con sus genes blanco directos e indirectos.

“En este caso, Arabidopsis, como modelo vegetal de investigación permite descubrir mecanismos moleculares complejos antes de arriesgarse a trabajar directamente en un cultivo. El siguiente paso es encontrar mecanismos y genes homólogos en cultivos de interés como arroz, maíz, trigo y otros”, señala Muschietti.

Para Obertello “lo importante de estos hallazgos es poder trasladar el conocimiento a otra especie cercana, en este caso de interés agronómico, que son genéticamente más complejos y mucho más lentos y costosos de cultivar y editar. Saber que este gen HHO5 controla el prendido y apagado de genes que están involucrados en la incorporación de nitrógeno nos permite pensar en variedades de cultivo que puedan absorber más nitrógeno disponible del suelo, reduciendo la necesidad de aplicar tanto fertilizante”.

Este trabajo fue un proyecto en colaboración con el laboratorio que lidera Gloria Coruzzi en el Centro de Genómica y Biología de Sistemas del Departamento de Biología de la Universidad de Nueva York e integrantes de su equipo como Will E Hinckley, Joseph Swift Samantha Frangos y Shao-Shan Carol Huang; y también participó Francisco Romei, del INGEBI y de la FCEN de la UBA.

La esteatosis hepática asociada a disfunción metabólica (MASLD por sus siglas en inglés), frecuentemente conocida como hígado graso, tiene una prevalencia mundial de aproximadamente 30 por ciento en población adulta. Esta enfermedad se origina por el depósito anormal de grasa en el hígado y se asocia a otras comorbilidades, como la hipertensión arterial, la obesidad, diabetes tipo 2 y dislipidemia (alteración de los niveles de grasas o lípidos en la sangre).

Ahora, científicos del CONICET revelaron que hay diferentes subtipos de esta condición con distintos niveles de severidad y desarrollaron una herramienta que, por medio de análisis de sangre, permite reconocerlos de manera temprana con la finalidad de desarrollar diagnósticos y terapias personalizadas. El avance se describe en GUT, una publicación de la Sociedad Británica de Gastroenterología.

“Históricamente, la esteatosis hepática se evaluaba en el consultorio únicamente midiendo el daño local -como la cantidad de grasa depositada o la magnitud de la fibrosis del hígado. Nuestra investigación demuestra que esta enfermedad asociada a MASLD tiene subtipos o clases con manifestaciones en otros órganos, que impactan en el sistema cardiovascular y aumentan el riesgo de cáncer, entre otras afecciones”, afirma Silvia Sookoian, autora del estudio e investigadora del CONICET en el Centro de Investigación Traslacional en Salud (CENITRES) de la Universidad Maimónides (UMAI). Y agrega: “Por lo tanto, la manera que esto impacta en las personas en muy variable, pudiendo en algunos casos ser muy leve mientras que en otros muy seria”.

Esta heterogeneidad clínica en sus manifestaciones, afirma la científica, se produce por la existencia de diferentes “subtipos” moleculares que tienen diferentes trayectorias en cuanto a la severidad de la enfermedad. “Precisamente eso es lo que estudiamos en esta investigación y además desarrollamos una herramienta basada en el análisis de sangre para conectar la disfunción metabólica del hígado con el riesgo de vida sistémico”, puntualiza Sookoian, quien egresó como médica de la Facultad de Medicina de la UBA, lidera un laboratorio en el CENITRES y se desempeña como Decana de la Faculta de Ciencias de la Salud de la UMAI.

Los autores del estudio postulan que MASLD y MASH- su forma más agresiva, conocida como esteatohepatitis asociada a disfunción metabólica- no son una entidad única, sino una enfermedad heterogénea tanto en la forma clínica de presentación como en los mecanismos relacionados con su severidad y progresión.

¿Cómo lo lograron?

Para llegar a estos resultados, el equipo de investigación analizó datos producidos con una técnica llamada proteómica, que permite medir simultáneamente miles de proteínas en sangre. Los resultados fueron contrastados mediante análisis estadísticos avanzados con una larga serie de datos clínicos y de laboratorio de una población de aproximadamente 500 mil personas del Reino Unido (base de información médica a gran escala del Biobanco del Reino Unido conocido por sus siglas en inglés como UKBB).

“Tras un seguimiento longitudinal superior a 15 años demostramos que los subtipos clínicos y moleculares más agresivos registran tasas de mortalidad elevadas, impulsadas predominantemente por tumores y patologías del corazón”, afirma Carlos Pirola, también autor del estudio e investigador del CONICET en el CENITRES.

Otro de los hallazgos relevantes de la investigación es la demostración de una profunda diferencia entre la manifestación de la enfermedad entre los sexos, fenómeno llamado dimorfismo sexual. “Al analizar el espectro de la enfermedad, descubrimos que la gravedad difiere sustancialmente entre los sexos biológicos: la fibrosis hepática avanzada se observó en el 50 por ciento de las mujeres frente a un 20 por ciento de los hombres dentro de los subgrupos de alto riesgo”, señala Pirola. Y agrega: “Además, el análisis estadístico identificó un grupo de alto riesgo conformado únicamente por mujeres, donde la prevalencia de fibrosis del hígado alcanzó el 15 por ciento, obligando a replantear los modelos pronósticos con una perspectiva de sexo biológico obligatoria”.

Desarrollo y validación del Índice PS4

Para conectar la disfunción metabólica del hígado con el riesgo de vida sistémico, los autores del trabajo desarrollaron y validaron el índice PS4, derivado de los niveles en sangre de cuatro proteínas específicas (FTCD, ADGRG1, FABP1 y GAST).

¿Qué hace diferente al PS4? “Mientras que los métodos tradicionales miden características pasadas y estáticas, el PS4 funciona como un informador biológico dinámico que mide el estrés metabólico, el tráfico de células inmunes y la integridad vascular. En las pruebas comparativas, el PS4 superó a los índices tradicionales y demostró una capacidad predictiva global sólida, siendo validado en una población de distinta procedencia”, subraya Pirola.

El trabajo apunta a la transición desde el simple examen del hígado aislado “hacia un diagnóstico integral de las enfermedades asociadas, conjunto denominado Síndrome Metabólico, así como a la prevención de la progresión y la intervención temprana”, puntualiza Sookoian. Y concluye: “Esta investigación permite personalizar los tratamientos de los pacientes, así como el seguimiento de las posibles complicaciones. Cada subtipo molecular podría ser reconocido tempranamente y de este modo poder evitar consecuencias fatales. Además, identificar proteínas relacionadas con la mortalidad global, permitiría que se diseñen estrategias de tratamiento dirigidas a estos blancos terapéuticos”

Del trabajo también participó Luis Diambra, investigador del CONICET en el Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada (CENEXA, CONICET- UNLP).

El investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET), Alejandro Farji-Brener, del Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente (INIBIOMA, CONICET-UNCo), fue distinguido por la Sociedad del Comportamiento Animal (ABS, por su sigla en inglés) de Estados Unidos con el Premio Penny Bernstein a la Enseñanza Distinguida. Este prestigioso reconocimiento internacional destaca la excelencia en la enseñanza de las Ciencias del Comportamiento y, en esta oportunidad, significa un hito para la región ya que se trata de la primera vez que la distinción la obtiene un investigador y docente latinoamericano.

“Este premio significa para mí una gran valoración de mi trayectoria como investigador y docente de grado y posgrado, especialmente en relación con los cursos intensivos de campo, en los que he podido interactuar con muchos estudiantes de habla hispana procedentes de decenas de países”, expresa el científico Farji-Brener.

Asimismo, el especialista señala que esta distinción llega en un momento especial de su carrera: “Particularmente, lo considero un gran reconocimiento que llega justamente en la etapa más madura de mi carrera, cosechando, de alguna manera, las semillas que sembré durante muchos años en los estudiantes, becarios y tesistas con quienes estuve involucrado”. Cabe mencionar que el premio tiene una característica distintiva: las postulaciones las realizan los propios estudiantes, quienes proponen a docentes cuya labor tuvo un impacto significativo en su formación académica.

Para Farji-Brener, este premio también constituye una valoración de la enseñanza de las Ciencias del Comportamiento que se desarrolla en América Latina, “Ser el primer latinoamericano premiado por la ABS representa una valoración especial de la enseñanza de las Ciencias del Comportamiento en los sistemas educativos superiores de habla hispana, lo que demuestra que en ese campo estamos a la altura del resto del mundo”, afirma.

En cuanto a la formación de nuevas generaciones de profesionales y científicos, y su manera de enseñar, reflexiona: “Se aprende haciendo y es mejor estimular preguntas que dar respuestas”. Y concluye: “Trato de estimular el pensamiento crítico de los estudiantes mediante el desarrollo y la ejecución de pequeños proyectos de investigación, orientando más que guiando, procurando que los estudiantes confíen más en sus datos que en lo que dicen los libros y fomentando el trabajo en equipo”.

Una trayectoria dedicada a la investigación y formación

Farji-Brener se define como ecólogo terrestre que, desde 1985, trabaja en la ecología y el comportamiento de los insectos y en sus relaciones con las plantas, especialmente en hormigas. Investiga estos insectos como organismos modelo para comprender el efecto de los pequeños disturbios sobre las propiedades del suelo y el desarrollo de las plantas, las causas y consecuencias de las invasiones biológicas, y los comportamientos que permiten resolver conflictos generados por vivir en sociedades densas.

Su trabajo es principalmente de campo, donde realiza sus observaciones y experimentos. En su carrera, se desempeña como investigador superior del CONICET y profesor regular de la Universidad Nacional del Comahue, en el Centro Regional Universitario Bariloche. Como docente universitario de grado y posgrado, cuenta con más de 35 años de experiencia.

Las leishmaniasis son un conjunto de enfermedades parasitarias causadas por diferentes especies del género Leishmania, pertenecientes al orden Kinetoplastida y a la familia Trypanosomatidae que se transmiten mediante la picadura de flebótomos (insectos, conocidos popularmente como “jejenes”) infectados. Constituyen un importante problema de salud pública a nivel mundial y se encuentran entre las enfermedades tropicales desatendidas más prevalentes, con más de mil millones de personas en riesgo de infección en más de 98 países endémicos, incluyendo a la Argentina. Anualmente se notifican entre 700 mil y 1 millón de casos nuevos en todo el mundo.

A diferencia de los métodos convencionales para detectar esa patología infecciosa, como la microscopía, especialistas del CONICET en el Instituto de Medicina Traslacional e Ingeniería Biomédica (IMTIB, CONICET – Hospital Italiano de Buenos Aires – Universidad del Hospital Italiano de Buenos Aires) y de otras instituciones proponen una estrategia molecular que no solo mejora la capacidad para detectar la infección, sino que también permite conocer qué especie de Leishmania está involucrada. Los resultados del estudio fueron publicados en la revista científica Microbiology Spectrum.

“Un aspecto de nuestro avance es relevante porque las distintas especies de Leishmania pueden asociarse con diferentes manifestaciones clínicas y esta información puede contribuir a orientar el seguimiento y el abordaje terapéutico”, afirma Paula Ruybal, líder del trabajo e investigadora del CONICET en el Laboratorio de Investigación Biomolecular en Enfermedades Infecciosas (LIBEI) en el IMTIB.

La leishmaniasis cutánea (LC) es la forma clínica más frecuente y se presenta típicamente como lesiones cutáneas únicas o múltiples, comenzando como máculas que evolucionan a pápulas y finalmente a úlceras, con bordes regulares y elevados. La leishmaniasis mucocutánea (LMC) afecta la membrana mucosa de las vías respiratorias superiores y/o digestivas, y suele aparecer meses o años después de la LC. Por último, la leishmaniasis visceral (LV), la forma más grave, afecta los órganos hematopoyéticos y se caracteriza por fiebre, esplenomegalia (aumento del tamaño del bazo más allá de lo normal) y hepatomegalia (aumento del tamaño del hígado por encima de sus valores normales). Puede ser potencialmente mortal si no se diagnostica y trata oportunamente. Se estima que causa entre 20 mil y 30 mil muertes cada año a nivel mundial.

Diagnóstico molecular

El nuevo enfoque diagnóstico, que proponen los investigadores, se basa en dos técnicas de PCR (estrategia que permite amplificar un fragmento pequeño de ADN millones o miles de millones de veces en pocas horas) para la detección de la enfermedad y la caracterización del parásito que la causa.

“La primera es una PCR altamente sensible que permite detectar la presencia del ADN de Leishmania incluso cuando la cantidad de parásitos en la muestra es muy baja. Y con la segunda técnica de PCR, en las muestras positivas, amplificamos y secuenciamos un fragmento del gen hsp70, lo que permite identificar la especie responsable de la infección”, destaca Marikena Risso, primera autora del trabajo e investigadora del CONICET en el LIBEI.

El protocolo incorpora reactivos de fabricación nacional y su desarrollo y evaluación se realizó en colaboración con profesionales referentes en el diagnóstico de leishmaniasis del Hospital de Infecciosas “Francisco Javier Muñiz” y del Hospital de Clínicas “José de San Martín” (UBA), que participaron activamente del trabajo. Durante su desarrollo, el protocolo se aplicó a muestras clínicas de pacientes con sospecha de leishmaniasis y se compararon los resultados con los obtenidos mediante microscopía.

“El algoritmo fue puesto a prueba con éxito en dos de los centros participantes, demostrando su robustez. Finalmente, secuenciamos el gen hsp70 de las muestras positivas y analizamos las secuencias para confirmar la identificación de las especies de Leishmania. Esto nos permitió observar que la estrategia propuesta es sensible, reproducible y confiable para el diagnóstico y la identificación de especies de este parásito”, explica Risso.  Y agrega: “El estudio permitió integrar las capacidades del laboratorio de investigación con la experiencia diagnóstica y clínica de instituciones que reciben pacientes con sospecha de leishmaniasis”.

A diferencia de los métodos convencionales, como la microscopía, afirma la investigadora, la estrategia propuesta “no solo mejora la capacidad para detectar la infección, sino que también permite conocer qué especie de Leishmania está involucrada. Este es un aspecto relevante porque las distintas especies pueden asociarse con diferentes manifestaciones clínicas y esta información puede contribuir a orientar el seguimiento y el abordaje terapéutico”.

Y continúa: “De esta manera, proponemos avanzar desde un diagnóstico basado únicamente en confirmar la presencia del parásito hacia una estrategia más completa que incorpore la identificación de la especie como parte del algoritmo diagnóstico. Esta información aporta valor tanto para el manejo clínico de los pacientes como para la vigilancia epidemiológica, ya que permite conocer mejor qué especies de Leishmania circulan en nuestro país y contribuir a fortalecer las estrategias de diagnóstico y control de la enfermedad”.

Para el grupo de trabajo ninguna herramienta diagnóstica, por sí sola, puede responder todas las preguntas que plantea un paciente con sospecha de leishmaniasis. “La evaluación clínica, las pruebas serológicas y las técnicas moleculares aportan información diferente y complementaria al diagnóstico por microscopía, que a pesar de sus limitaciones sigue siendo la técnica de referencia. Integrarlas permite llegar a diagnósticos más precisos, orientar mejor el manejo de cada paciente y, mediante la tipificación molecular, conocer la especie de Leishmania involucrada”, afirma Ruybal.

La propuesta diagnóstica de muy alta sensibilidad, como la desarrollada por los investigadores del IMTIB, reduce el subdiagnóstico al detectar la infección aun cuando hay pocos parásitos en la muestra, facilitando el acceso oportuno al tratamiento.

“A la luz de los resultados de nuestro trabajo, consideramos que la implementación de este abordaje integrado permitiría avanzar hacia una estrategia superadora respecto de aquellas que se aplican actualmente de manera general en el ámbito clínico, al complementar la información clínica y serológica con herramientas moleculares capaces no sólo de detectar el parásito, sino también de identificar la especie involucrada”, concluye Ruybal.

El siguiente paso es ampliar la aplicación de esta estrategia molecular a un mayor número de muestras provenientes de distintas regiones del país, con el objetivo de profundizar el conocimiento sobre la diversidad genética y la distribución de las especies de Leishmania que circulan en Argentina. “Para ello, venimos trabajando en conjunto con la Sección de Parasitología del Hospital de Infecciosas ‘Francisco Javier Muñiz’ y con la División de Infectología del Hospital de Clínicas ‘José de San Martín (UBA)’”.

Si bien la estrategia molecular desarrollada mostró un muy buen desempeño en el estudio, antes de que pueda incorporarse de manera más amplia a la práctica diagnóstica “es necesario completar las etapas de validación correspondientes”, afirma Ruybal.  Y continúa: “En este sentido, nos encontramos articulando con autoridades sanitarias nacionales y laboratorios de referencia la puesta en marcha de un proceso de validación interlaboratorio que permita evaluar su desempeño en diferentes ámbitos y generar la evidencia necesaria para favorecer su futura incorporación al sistema de salud”.

Como parte de esta línea de trabajo, recientemente los autores del estudio obtuvieron un “Proyecto de Investigación en Temas Estratégicos Territoriales en Red (PIET-R)”, financiado por CONICET, que reúne investigadores del Instituto de Patología Experimental (IPE, CONICET-UNSa), el IMTIB, la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas de la UNL, el Instituto de Investigaciones para la Industria Química (INIQUI, CONICET-UNSa), la Unidad de Investigación y Desarrollo en Tecnología Farmacéutica (UNITEFA, CONICET-UNC) y el Instituto de Investigaciones Biotecnológicas (IIBIO, UNSaM-CONICET).

“El objetivo de esta red es optimizar el abordaje integral de las leishmaniasis en Argentina mediante el desarrollo de herramientas diagnósticas accesibles, la caracterización genética del parásito y el desarrollo de nuevas alternativas terapéuticas”, concluye Ruybal.

Del trabajo también participaron Wendy Lorena Quintero-Garcia (también primera autora del estudio), Juan José Lauthier, Giuliana Saggion y Carlos Parra, del LIBEI; Catalina Gauder, German Astudillo, Sofía Echazarreta, del Hospital de Infecciosas “Francisco Javier Muñiz”; Mónica Beatriz Foccoli  y Ana Andrea Pisarevsky, del Hospital de Clínicas “José de San Martín” (UBA); y  Silvia Analia Repetto, del Hospital de Clínicas “José de San Martín” (UBA) y del Instituto de Investigaciones en Microbiología y Parasitología Médica (IMPaM, CONICET-UBA).

En entornos naturales o tierras de cultivo, las plantas están íntimamente asociadas a microorganismos que viven alrededor o dentro de sus raíces. En el último tiempo, un creciente número de estudios demostró el profundo impacto de estos microorganismos en el crecimiento, desarrollo y supervivencia de las plantas en condiciones adversas, por ejemplo, mejorando la tolerancia a la sequía.

Sin embargo, se desconoce la mayoría de los mecanismos genéticos y moleculares detrás de esa “alianza” vital. Ahora, un consorcio internacional, del que participaron investigadores del CONICET el Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Buenos Aires (IIBBA, CONICET- FIL), descubrió cómo una bacteria que habita en el interior de la raíz mejora la tolerancia al estrés hídrico en varias especies vegetales, incluyendo algunas de importancia económica como trigo, tomate, y colza. El hallazgo, publicado en la prestigiosa revista Nature Plants, podría propiciar el uso de bioinsumos de bajo costo en un contexto en el que se prevé una mayor frecuencia de sequías.

La bacteria Flavobacterium sp 98 (Flavo98) pertenece a un género conocido por causar enfermedades a peces de agua dulce. Desde hace algún tiempo se sabe también que otros miembros de la familia son una “ayuda oculta” para las plantas. Usando como modelo de estudio la planta Arabidopsis thaliana, el equipo de investigación liderado por la investigadora Salma Balazadeh, de la Universidad de Gotinga, Alemania, descubrió que esta bacteria tiene la capacidad de colonizar los tejidos internos de la raíz, incluyendo la región vascular, y mejorar el desarrollo de raíces laterales y de pelos radicales durante el estrés hídrico.

Las raíces laterales son órganos multicelulares complejos que crecen a partir de la raíz principal de una planta, mientras que los pelos radicales son diminutas prolongaciones de la raíz, de una sola célula, que lo que hacen es aumentar la superficie de contacto para una mayor absorción de agua y nutrientes. “La bacteria estimula su formación y elongación y vimos que, incluso, mantiene ese beneficio cuando hay baja disponibilidad de agua, justo cuando las plantas normalmente apagan el desarrollo de estos pelos”, explica José Manuel Estevez, investigador del CONICET en el IIBBA, jefe del Laboratorio de Bases Moleculares del Desarrollo Vegetal de la Fundación Instituto Leloir (FIL) y coautor del trabajo.

A nivel molecular, Flavo98 aumenta la presencia de la hormona etileno, que activa un mecanismo de señalización, llamado módulo ERF115/114–CEP5, que dirige el crecimiento de los pelos radicales, precisa Estévez.

Referente internacional en la biología de los pelos radicales, tanto Estevez como la científica de la FIL Victoria Berdion Gabarain fueron piezas centrales en el  estudio, dado que la experiencia de ambos en el conocimiento e interpretación de los datos vinculados a estas estructuras de las raíces resultó decisivo para conectar la acción de la bacteria con los mecanismos propios de la planta.

Impacto posible en la agricultura

La sequía es una de las mayores amenazas ambientales para la producción agrícola y la seguridad alimentaria y se prevé que sea cada vez más frecuente y severa:  se estima que triplicará la reducción en la producción vegetal media mundial para el último cuarto de este siglo (2075-2099) en comparación con el período 1850-1999. “Esto intensificará aún más la crisis alimentaria mundial, especialmente en los países en desarrollo. Por lo tanto, encontrar maneras de mantener (o aumentar) la productividad de los cultivos en zonas áridas se ha vuelto más urgente que nunca”, enfatizan los autores.

“Flavo98 podría usarse como bioinsumo de bajo costo y baja huella ambiental, aplicado a la raíz. Su efecto, que aparece en cultivos tan diversos como trigo, tomate, colza o camelina, ayuda a conservar el rendimiento de las semillas tras la sequía. Además, no tiene penalidades en la producción vegetal en condiciones óptimas, es compatible con otras bacterias benéficas (formulaciones que suman tolerancia a sequía y sanidad vegetal) y, al estimular la formación de más pelos radicales y raíces laterales, mejora la captación de agua y nutrientes, con potencial para reducir el uso de fertilizantes”, asegura Estevez.

Por otra parte, como el módulo ERF–CEP está conservado en muchas plantas, “también ofrece un blanco para mejoramiento o edición génica”, añade.

Por ahora, los resultados se obtuvieron en condiciones controladas y para poder llegar a aplicarlos en el campo hace falta validarlos en distintos suelos y climas, identificar las señales químicas que produce la bacteria y evaluar su desempeño dentro de comunidades microbianas complejas. Todos pasos que se convirtieron en prioridades para los autores, que ya planean cómo avanzar con la investigación.