El Laboratorio de Neurobiología de Insectos pertenece al Centro Regional de Estudios Genómicos (CREG), Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata, Argentina, y forma parte del CENEXA (Centro de Endocrinología Experimental y Aplicada).
El laboratorio se enfoca en el estudio de la neurobiología de los insectos, con un enfoque principal en los aspectos de regulación neuroendócrina, mecanismos detoxificativos y resistencia a los insecticidas. El campo de aplicación de su trabajo se centra en la búsqueda de blancos para nuevos insecticidas más seguros y respetuosos con el medio ambiente, así como en la provisión de herramientas para el monitoreo y manejo de poblaciones de insectos plaga resistentes a insecticidas. Los modelos de estudio utilizados son los insectos vectores de la enfermedad de Chagas, comúnmente conocidos como 'vinchucas', de las especies Rhodnius prolixus y Triatoma infestans. El laboratorio emplea una amplia gama de técnicas, incluyendo biología y fisiología molecular, bioinformática, proteómica, transcriptómica y genómica para llevar a cabo sus investigaciones.
Proyectos financiados
El Laboratorio de Neurobiología de Insectos cuenta con proyectos financiados, los cuales se detallan a continuación:
- «Papel de proteínas quimiosensoriales en la detoxificación y resistencia a insecticidas en insectos triatominos» (PICT2020-0518, 2022). Presupuesto: $2.596.000.
- «Desarrollo y producción de nanopartículas magnéticas, funcionalización para la purificación de ácidos nucleicos o proteínas» (PICTA-2021 0034, 2022). Presupuesto: $10.970.000.
- «Reposicionamiento de nitisinona como herramienta para el control del mosquito Aedes aegypti» (PICTA-2021, 2022). Presupuesto: $11.000.000.
- «Papel del factor regulador de la traducción elF3m en la fisiología del insecto Rhodnius prolixus, vector de Tripanosoma cruzi» (2022).
- «Señalización neuroendocrina en la regulación de procesos inducidos por la ingesta de sangre en el insecto triatomino Rhodnius prolixus, vector de la enfermedad de Chagas» (ANPCyT PICT 2018-0862, 2019). Presupuesto: $1.440.600.»
- PICT 2017-2020 (ANPCyT) – «Identificación de genes blanco para el control de chinches Nezara viridula y Dichelops furcatus» / «Identification of target genes to control Nezara viridula & Dichelops furcatus».
- PIP 2015-2017 (CONICET) – «Resistencia a insecticidas piretroides en Triatoma infestans. Análisis de mecanismos moleculares y desarrollo de herramientas de detección temprana» / «Insecticide resistance in Triatoma infestans. Analysis of molecular mechanisms and development of tools for early detection».
- PICT 2014-1399 (ANPCyT) – «Resistencia a insecticidas piretroides en Triatoma infestans. Análisis de mecanismos moleculares y desarrollo de herramientas de detección temprana» / «Insecticide resistance in Triatoma infestans. Analysis of molecular mechanisms and development of tools for early detection».
- PIP CONICET 2012-2014/049 – «Proteómica y Fisiología de Neuropéptidos en Triatominos. Oportunidades para el diseño de nuevas estrategias de control de Chagas» / «Proteomics and physiology of neuropeptides in triatomines. Opportunities for the design of new strategies to control Chagas’ disease».
- PICT 2011-194 (ANPCyT) – «Proteómica y Fisiología de Neuropéptidos en Triatominos. Oportunidades para el diseño de nuevas estrategias de control de Chagas» / «Proteomics and physiology of neuropeptides in triatomines. Opportunities for the design of new strategies to control Chagas’ disease».
- PIP CONICET 2009-2011 – «Proteómica y fisiología de neuropéptidos en triatominos. Bases para el diseño de nuevas estrategias de control» / «Proteomics and physiology of neuropeptides in triatomines. Bases for the design of new control strategies».
- Fundación Bunge y Born 2008 – «Proteómica y fisiología de neuropéptidos en triatominos. Bases para el diseño de nuevas estrategias de control» / «Proteomics and physiology of neuropeptides in triatomines. Bases for the design of new control strategies».
- Fundación RELCOV 2008 – «Bases Genéticas de Resistencia a Piretroides en Triatoma infestans. Implicación del Canal de Sodio Dependiente de Voltaje» / «Genetic bases for the pyrethroid resistance in Triatoma infestans. Implication of the voltage-dependent sodium channel».
- Fundación Mundo Sano 2007 – «Bases Genéticas de Resistencia a Piretroides en Triatoma infestans. Implicación del Canal de Sodio Dependiente de Voltaje» / «Genetic bases for the pyrethroid resistance in Triatoma infestans. Implication of the voltage-dependent sodium channel».
- PICT 2006-397 – «Análisis del peptidoma de triatominos. Bases para el diseño de nuevas estrategias de control» / «Analysis of triatomines peptidome. Bases for the design of new control strategies».
Patentes
El Laboratorio de Neurobiología de Insectos ha desarrollado y posee las siguientes patentes:
- «Método para identificar un insecto resistente a piretroides mediante el análisis de un polimorfismo» (en inglés: «Method for the identification of an insect resistant to pyrethroids through the analysis of a polymorphism»). Inventores: Ons S., Capriotti N. y Rivera-Pomar R. Número de patente: 20120103113.
- «Un método para la identificación de insectos resistentes a insecticidas» (en inglés: «A method for the identification of insects resistant to insecticides»). Inventores: Ons S., Fabro J., Sterkel M. y Rivera-Pomar R. Número de patente: 20110103354.
Líneas de Investigación
El Laboratorio de Neurobiología de Insectos se dedica a dos áreas distintivas de investigación: la Neuroendocrinología, que se enfoca en el estudio de las complejas interacciones entre el sistema nervioso y el sistema endocrino en varios organismos, y la Resistencia Insecticida, donde se investigan los mecanismos subyacentes a la resistencia de los insectos a los insecticidas. A través de estas dos líneas de investigación, el CREG contribuye al avance en la comprensión de procesos biológicos esenciales y al desarrollo de enfoques innovadores en la lucha contra las plagas insectiles y las enfermedades relacionadas con la neuroendocrinología.
Después de casi 30 años de tratamiento con piretroides, se han detectado en Triatoma infestans (vinchucas) poblaciones con niveles extremadamente altos de resistencia a estos insecticidas. Actualmente, la implementación de estrategias de manejo de la resistencia es una prioridad en los programas de control de T. infestans. Para lograrlo, la detección temprana de individuos resistentes en las poblaciones es crucial. El monitoreo genético, que implica el análisis regular de marcadores asociados a la resistencia en las poblaciones, se ha establecido como la herramienta más efectiva para esta detección anticipada. Se conoce como knockdown resistance (KDR) a la reducción de la sensibilidad a los piretroides causada por mutaciones puntuales en el dominio II del canal de sodio dependiente de voltaje (NaV), que es la proteína objetivo de los piretroides. En este contexto, el grupo de investigación ha logrado clonar un dominio del canal NaV en T. infestans y ha identificado dos mutaciones KDR distintas asociadas a poblaciones con una resistencia extremadamente alta en la ecoregión del Gran Chaco. Dentro de esta línea de trabajo, se investiga la distribución de estas mutaciones KDR, se diseñan herramientas para su detección temprana y se exploran otros posibles mecanismos de resistencia a insecticidas.
La enfermedad de Chagas, que afecta a 8 millones de personas en Latinoamérica, plantea la necesidad de reducir las poblaciones de insectos vectores como medida preventiva. Sin embargo, la creciente resistencia de las vinchucas a los insecticidas ha impulsado la búsqueda de nuevos enfoques. Una estrategia innovadora implica la creación de antagonistas del sistema endócrino para interferir con la fisiología de los insectos. Este enfoque requiere la caracterización de neuropéptidos, moléculas clave en la regulación hormonal. El Laboratorio de Neurobiología de Insectos utiliza técnicas avanzadas, como secuenciación masiva, proteómica, biología molecular y fisiología, para estudiar los neuropéptidos involucrados en procesos vitales de la vinchuca Rhodnius prolixus, como la alimentación, diuresis, desarrollo y percepción sensorial.