Comienza el calor

La ciencia busca respuestas frente al estrés

Diferentes equipos de investigadores en la UNL estudian el impacto del estrés en plantas, animales y humanos. Las respuestas biotecnológicas, nutricionales y conductuales para combatir el estrés.

Llega septiembre, sube la temperatura y el cuerpo comienza a mostrar los primeros síntomas de cansancio. Exceso de sueño, ansiedad, falta de concentración o problemas para memorizar son algunas de las señales de alerta que indican que estamos ante un posible cuadro de estrés.

Las plantas y los animales también están sometidos a diferentes agentes ambientales o patogénicos que les provocan estrés y afectan su supervivencia. En la Universidad Nacional del Litoral grupos de varias disciplinas estudian los efectos del estrés sobre organismos vivos y trabajan para aumentar las capacidades de defensa frente a los agentes agresores.

Uno de ellos está en el Instituto de Agrobiotecnología del Litoral (IAL), un instituto doble dependencia UNL-CONICET que tiene distintas líneas donde se investigan  genes y  proteínas que modulan la respuesta de las plantas frente al estrés.

“Dentro del tema estrés en plantas, nuestro grupo estudia unas proteínas especiales que se llaman factores de transcripción, que tienen la capacidad de regular o controlar la expresión de muchos genes. Conociendo la función de estos factores de transcripción podemos encontrar una forma de hacer a la planta más resistente a los agentes estresores”, indicó Guillermo Moreno-Piovano, Licenciado en Biotecnología y Doctor en Ciencias Biológicas. Actualmente se desempeña como becario posdoctoral en el IAL y es docente de la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (FBCB) de la UNL.

El investigador dijo que al igual que los humanos, los vegetales también presentan síntomas que se asocian al estrés. “Las plantas no pueden moverse de lugar, pero tienen reacciones que les permiten evadir, hasta cierto nivel, a los agentes agresores que la llevaron al estrés. A veces se observa un cambio en la textura y el color de las hojas, o en toda la planta dependiendo la especie. Otras veces las hojas pueden perder su turgencia, es decir que se van marchitando por la falta de agua, y quizás pueden aparecer una mayor cantidad de tricomas, una especie de pelos que las hacen menos digeribles para los insectos que las quieren comer”.

Otra señal muy clara de que una planta sufre estrés son los cambios en el desarrollo floral. El Dr. Moreno-Piovano explicó que si una planta detecta que no puede encontrar una solución frente al agente agresor, adelanta la floración para asegurarse la descendencia. “Si la planta muere por el estrés va a tener la semilla preparada para la próxima generación”.

En regiones como la del litoral, con altas temperaturas en verano y exceso de agua en el invierno, conocer y prevenir los efectos del estrés en las platas es fundamental, en particular en cultivos de valor económico, como el maíz, la soja y el trigo. Moreno-Piovano dijo que en el IAL trabajan sobre la planta modelo Arabidopsis thaliana y después trasladan sus desarrollos biotecnológicos a cultivos de valor económico, como sucedió con el gen HAHB4 que mejora la tolerancia a la sequía y la salinidad, patentado por el grupo en 2004.

Animales estresados

La humedad y las altas temperaturas no afectan solamente a las plantas. En el varano muchos animales sufren estrés calórico, un conjunto de respuestas fisiológicas, biológicas o conductuales que realizan para mantener su temperatura corporal profunda constante.

La Ingeniera Agrónoma Perla Leva, profesora en la Facultad de Ciencias Agrarias de la UNL, se dedica desde hace muchos años a estudiar el estrés calórico en animales. “Primero comenzamos tratando de proteger al animal durante el verano de la excesiva carga radiactiva, que es el primer elemento que hay que mitigar cuando trabaja el estrés calórico. Con nuestras investigaciones demostramos que cuando hacemos un encierre estratégico de los animales o los llevamos a sombra la producción no disminuye”.

Según explicó Leva, una vaca lechera con capacidad para producir entre 30 y 40 litros de leche al día, comienza a sufrir estrés calórico con 21 grados de temperatura. En temporadas cuando el calor y la humedad son muy altos, el animal tiene más problemas para regular su temperatura corporal, situación que no sólo afecta su productividad, sino también su tasa de reproducción. “El estrés calórico es acumulativo. Los animales que pasan muchos estrés en el verano después tienen problemas para quedarse preñados en el próximo ciclo, por eso es tan importante evitar el estrés calórico”.

Además de llevarlos a la sombra, Leva dijo que trabajaron en la dieta de los animales para hacerla más fría y también en mejorar las condiciones de espera, antes de pasar por el tambo. “Comenzamos a darles sombra en el potrero donde se las encierra durante la hora de mayor radiación. Después colocamos aspersores y ventilación en la sala de espera para producir un refrescado del animal, antes de que entre a la sala de ordeñe. Haciendo esa combinación observamos que mejoraba la producción o la mantenía, y que al tomarle la temperatura rectal estaba en 39 grados, que es manos o menos lo normal”.

Junto al INTA Rafaela el equipo de Leva está trabajando en una línea de investigación con vacas que se encuentran a tres semanas de la parir. “Estamos observando que si se mejoran las condiciones para que las vacas tengan un paso más feliz hacia el parto, con una dieta equilibrada, acceso a sombra y acceso al refrescado, se mejora el comportamiento productivo en el primer período de la lactancia de la vaca y tiene terneros de mejor tamaño”.

Estrés oxidativo, silencioso toxico interno

En los seres humanos, el estrés se analiza desde varias disciplinas. A nivel toxicológico uno de las líneas más importantes que se siguen en la UNL se encuentra en la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (FBCB) donde un grupo investiga el daño provocado por sustancias químicas que pueden estar presentes en el medio ambiente y que son responsables del estrés oxidativo.

“El organismo está continuamente generando radicales libres que son sustancias que necesitan electrones para seguir viviendo. Los antioxidantes tratan de captar esos radicales libres para que no lleguen a los lugares donde hacen daño”, explica la Dra. María Fernanda Simoniello docente e investigadora de la cátedra de Toxicología, Farmacología y Bioquímica legal de la FBCB. “Las defensas antioxidantes pueden ser enzimáticas o moleculares y al atrapar esos radicales libres no generan daño y estamos en un estado de equilibrio. Pero cuando el equilibro se rompe se produce lo que se llama estrés oxidativo”,

Simoniello dijo que una de las grandes fuentes de antioxidantes está en la dieta, con la ingesta de frutas y vegetales que ayudan a mantener el equilibrio del organismo frente a la acción de los radicales libres. Sin embargo, hay situaciones donde el daño oxidativo es más profundo y puede provocar enfermedades como el Alzehimer. 

En la actualidad el equipo en donde trabaja Simoniello realiza una investigación junto al servicio de reumatología del Hospital Cullen con personas que sufren de lupus eritematoso sistémico, una enfermedad autoinmune que tiene una gran carga de estrés oxidativo. “El objetivo del estudio es evaluar los componentes ambientales de los pacientes con lupus, que pueden modificarse para que la sobre vida y las consecuencias de la enfermedad sean menores”, concluyó.