El IRNASA-CSIC presenta cinco trabajos en las VII Jornadas de la Red Española de Compostaje

El Grupo de Contaminación de suelos y aguas: diagnóstico, prevención y/o remediación del IRNASA-CSIC ha participado en las VII Jornadas de la Red Española de Compostaje, celebradas en Salamanca del 5 al 7 octubre. En concreto, el Grupo ha presentado tres comunicaciones orales y dos comunicaciones en formato póster en el marco de esta reunión científica.

En la primera sesión, María José Carpio, investigadora contratada con cargo al proyecto BIOSCHAMP, expuso la comunicación oral ‘Efecto de la bioestimulación sobre la biomasa y estructura microbiana del sustrato de cobertura en el cultivo de Agaricus bisporus infectado artificialmente con Lecanicillium fungicola’. Este trabajo pertenece al proyecto EU H2020 BIOSCHAMP,  Grant Agreement No. 101000651.

En la segunda sesión, la investigadora del IRNASA-CSIC Sonia Rodríguez Cruz presentó las comunicaciones en formato poster ‘Aplicación de fungicidas en suelos de viñedo: efecto de una enmienda orgánica en la disipación de Tebuconazol y Fluopyram’ y ‘Aplicación repetida de residuos postcultivo de champiñón en suelos de viñedo: efecto en parámetrosfisicoquímicos y bioquímicos del suelo’. Ambas comunicaciones se enmarcan en el trabajo del Grupo Operativo VITIREG, Viticultura Regenerativa (EU-FEADER-MAPA-Gobierno de la Rioja).

Finalmente, en la sesión del 7 de octubre Jesús Marín Benito impartió la comunicación oral ‘Acolchado y enmiendas orgánicas del suelo: efectos sobre la adsorción-desorción de herbicidas’, un estudio desarrollado dentro del proyecto JIN-Retos Sociedad (MICIU-AEI-FEDER); mientras que Jesús Gómez Ciudad presentó la comunicación oral ‘Efecto del compost sobre el crecimiento de trigo en condiciones adversas’, un trabajo que pertenece al proyecto RESHERSOIL de la convocatoria Retos de la Sociedad (MICINN, AEI).

Red Española de Compostaje

La Red Española de Compostaje (REC) tiene como objetivo proporcionar un espacio de colaboración entre los diferentes agentes interesados en la gestión sostenible de los residuos orgánicos. Desde el año 2008, organiza bienalmente sus jornadas que suponen un punto de encuentro y debate entre los participantes en la Red, con el fin último de rentabilizar el potencial investigador español en esta área de conocimiento e impulsar la transferencia de resultados a todos los sectores.

Las VII Jornadas, organizadas por la Facultad de Ciencias Agrarias y Ambientales de la Universidad de Salamanca, han tenido como hilo conductor la relación entre el compostaje y los objetivos de desarrollo sostenible.

El IRNASA-CSIC forma parte del Proyecto “CLU-2019-05 – Unidad de Excelencia IRNASA-CSIC”, financiado por la Junta de Castilla y León y cofinanciado por la Unión Europea (FEDER “Europa impulsa nuestro crecimiento”).

Un hongo presente en una planta que habita acantilados tiene potencial para mejorar el crecimiento de cultivos

  • El Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del IRNASA-CSIC determina que Diaporthe, un hongo que se encuentra en las raíces de ‘Festuca rubra’, mejora las condiciones de las plantas en un contexto de salinidad

El Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanca (IRNASA-CSIC) ha determinado que un hongo presente en las raíces de una planta que habita los acantilados marinos, Festuca rubra subsp. pruinosa, mejora el crecimiento y la tolerancia a la salinidad de dos especies vegetales de interés agronómico: el cereal tritordeum y la gramínea ray-grass inglés. La investigación se ha publicado en la revista científica ‘Frontiers in Plant Science’.

Festuca rubra subsp. pruinosa es una gramínea perenne adaptada a un fuerte estrés ambiental: habita acantilados rocosos marinos, donde el suelo y los nutrientes son muy limitados y la exposición a la salinidad es continua. Esto hace que sea un objeto de estudio muy interesante para la comunidad científica.

El Grupo de Interacción Planta-Microorganismo del IRNASA-CSIC profundiza en esta especie desde hace más de dos décadas. En concreto, centra su foco en los hongos endófitos –hongos que establecen relaciones simbióticas de mutualismo- que colonizan las raíces de Festuca rubra y que pueden tener un papel clave en la supervivencia de esta planta en un ambiente extremo.

Entre ellos se encuentra Diaporthe, un género de hongos conocido principalmente por sus especies fitopatógenas, pero que también engloba muchas especies con un estilo de vida endofítico que apenas han sido estudiadas. De hecho, en una investigación previa el equipo del IRNASA-CSIC encontró que las especies endófitas de Diaporthe son componentes principales del microbioma de las raíces de Festuca rubra, y que están presentes en alrededor del 50% de estas plantas.

“Pensamos que Diaporthe podía tener un papel importante en la tolerancia frente al estrés salino. Dado que la planta huésped es una gramínea silvestre, decidimos ver si Diaporthe se podía asociar a otras especies vegetales de interés agronómico y mejorar su rendimiento”, explica Beatriz Rodríguez Vázquez de Aldana, coordinadora del Grupo.

En la actualidad, el estrés salino es uno de los problemas más relevantes en la agricultura. Se estima que la salinidad de suelo impide el cultivo de aproximadamente 800 millones de hectáreas de tierra en todo el mundo. Un problema que puede ir en aumento ya que, además de la salinidad natural, la salinización del suelo puede deberse al uso de agua de riego en cultivos, “lo que hace que zonas que no eran salinas terminen convirtiéndose en ellas”, apunta la investigadora del IRNASA-CSIC.

Para determinar si Diaporthe puede mejorar las condiciones de las plantas en un contexto de salinidad, el equipo de investigadores ha aislado una cepa de las raíces de ‘Festuca rubra’ -la cepa EB4- y la ha inoculado en dos pastos agrícolas -el cereal tritordeum y la gramínea ray-grass inglés – en condiciones normales y en condiciones de estrés salino.

El experimento, realizado en el invernadero del IRNASA-CSIC, obtuvo unos resultados prometedores. La inoculación con Diaporthe promovió el crecimiento de ambas plantas, un 84 por ciento en el caso de tritordeum y 29 por ciento en el del ray-grass inglés. Los investigadores también determinaron las funciones fúngicas potencialmente relacionadas con esa promoción del crecimiento vegetal: la cepa de Diaporthe aumenta la disponibilidad y absorción de nutrientes y la producción de ácido indol 3-acético.

Con los resultados obtenidos en estos primeros experimentos, el equipo dará un paso más y trasladará los ensayos del invernadero al campo, en concreto a la Finca Experimental Muñovela, propiedad del IRNASA-CSIC. “El objetivo es que en el futuro pueda llegarse a una aplicación real en campo”, subraya Beatriz Rodríguez Vázquez de Aldana.

El trabajo se enmarca en el proyecto ENDOSYM (Comprendiendo el funcionamiento de la adaptación al estrés ambiental y promoción del crecimiento en plantas simbióticas con endófitos mutualistas Epichloë y Diaporthe) PID2019-109133RB-I00, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (MCIN/AEI/10.13039/501100011033) y FEDER “Una manera de hacer Europa”; y también cuenta con el soporte del Proyecto “CLU-2019-05- Unidad de Excelencia IRNASA-CSIC, cofinanciado por la Junta de Castilla y León y la Unión Europea (FEDER, “Europa impulsa nuestro crecimiento”).

‘Festuca rubra’ en un acantilado. Créditos: Iñigo Zabalgogeazcoa

El IRNASA-CSIC identifica una prometedora diana para generar vacunas frente a la garrapata ‘Ornithodoros moubata’

  • Se trata de las acuaporinas, unas proteínas que ejercen una función fundamental en la fisiología de las garrapatas
  • El estudio se ha centrado en ‘Ornithodoros moubata’, una especie de garrapata blanda distribuida por África Central, Meridional y Oriental que transmite la Peste Porcina Africana y la Fiebre recurrente humana
  • El equipo del IRNASA-CSIC ha diseñado un conjunto de 12 péptidos inmunogénicos para generar una vacuna capaz de bloquear las acuaporinas de esta garrapata

El Grupo de Investigación de Parasitosis de la ganadería y zoonosis parasitarias del IRNASA-CSIC ha identificado y caracterizado las acuaporinas de la especie Ornithodoros moubata como diana para generar una vacuna frente a esta garrapata, distribuida por África Central, Meridional y Oriental, que causa graves problemas a nivel ganadero y de salud humana. El trabajo se ha publicado en un número especial sobre garrapatas blandas de la prestigiosa revista ‘Pathogens’, del que los investigadores del IRNASA-CSIC Ana Oleaga y Ricardo Pérez Sánchez son editores invitados como referentes internacionales en este ámbito.

Ornithodoros moubata es una garrapata blanda transmisora de la Peste Porcina Africana (PPA), una enfermedad viral grave que afecta a los cerdos domésticos y silvestres y que constituye una seria amenaza para la ganadería porcina; y de la Fiebre recurrente humana (FRH), una enfermedad de etiología bacteriana, hiperendémica en los países de África oriental, como Tanzania, caracterizada por episodios repetitivos de fiebre en las personas y altas tasas de mortalidad perinatal.

Estas garrapatas viven en el interior de las madrigueras de sus hospedadores, que son principalmente los jabalíes verrucosos africanos (facocheros), pero también colonizan las viviendas humanas y los establos y se alimentan sobre las personas y los animales domésticos, principalmente los cerdos, a los que transmiten esas enfermedades.

“La presencia en el medio antrópico o doméstico de estas garrapatas dificulta enormemente la erradicación de la PPA y de la FRH en las zonas endémicas, incrementa el riesgo de reintroducción de la PPA en países de los que se erradicó ya, como España y Portugal, y favorece la endemización y la persistencia en los países que ha invadido más recientemente, como los caucásicos, Rusia, los países de Europa del Este, China o Vietnam, entre otros”, apunta el investigador del IRNASA-CSIC Ricardo Pérez Sánchez, primer autor del trabajo.

En la lucha contra las garrapatas, el método tradicionalmente empleado han sido los acaricidas químicos, pero estos productos presentan numerosos inconvenientes como el desarrollo de resistencias, la contaminación ambiental y su ineficacia frente a esta especie de Ornithodoros.

En este contexto el equipo del IRNASA-CSIC trabaja enfoques alternativos, como son el desarrollo de test diagnósticos y nuevas vacunas frente a estas garrapatas, que permitan localizar sus poblaciones, tenerlas vigiladas y eliminarlas si es posible, facilitando la prevención y el control de las enfermedades que transmiten.

Uno de los métodos alternativos más prometedores es el desarrollo de vacunas. “Estas vacunas están dirigidas a los hospedadores para generar en ellos una respuesta inmunitaria de anticuerpos frente a determinadas proteínas de las garrapatas que realizan funciones importantes. De esta forma, cuando la garrapata se alimenta del hospedador vacunado, junto con la sangre ingiere anticuerpos que neutralizan las funciones de la proteína diana y esto se traduce en daños significativos en la garrapata”, detalla Pérez Sánchez.

Las acuaporinas, unas dianas clave en las garrapatas

El trabajo recientemente publicado se centra en unas proteínas diana concretas, las acuaporinas. Estas proteínas se encargan de transportar agua a través de las membranas biológicas y ejercen un papel fundamental en diversos procesos fisiológicos vitales para la garrapata, incluyendo la alimentación de la misma.

“Cuando las garrapatas se alimentan ingieren cantidades enormes de sangre, hasta 200 veces su peso, que deben concentrar para poder digerir”, explica el investigador del IRNASA-CSIC. En esa concentración las garrapatas eliminan agua e iones y en ese proceso las acuaporinas tienen una función clave. “Las acuaporinas se expresan al menos en tres tejidos: el tubo digestivo, las glándulas salivales y las glándulas coxales, por lo que son dianas idóneas para vacunas, al ser fácilmente accesibles a los anticuerpos que se ingieren con la sangre del hospedador”, agrega.

El equipo del IRNASA-CSIC cuenta con datos del transcriptoma y del proteoma de las glándulas salivales y del intestino de Ornithodoros moubata obtenidos en proyectos previos. A través de data mining o minería de datos, identificaron más de 20 transcritos anotados como acuaporinas y seleccionaron siete que tenían marcos de lectura completos, es decir, que codificaban una acuaporina entera en O. moubata.

Tras amplificar, clonar y verificar por PCR que las secuencias obtenidas eran válidas, realizaron un análisis estructural y molecular con el objetivo de desarrollar modelos tridimensionales para determinar los dominios extracelulares, es decir, las partes de esas proteínas que están expuestas fuera de la célula, ya que es ahí donde los anticuerpos del hospedador pueden llegar más fácilmente.

Además, llevaron a cabo un análisis predictivo de la inmunogenicidad de las acuaporinas –su capacidad para generar respuestas inmunes-, en especial de esas partes extracelulares, y realizaron un análisis filogenético para caracterizar las siete identificadas. “Vimos que se agrupaban en cuatro clados. La homología de secuencia en cada clado era superior al 90 por ciento pero entre clados la homología era significativamente menor”, señala Pérez Sánchez. Todas ellas se expresaban en las glándulas salivales y en el intestino medio y solo tres en las glándulas coxales, unos órganos de excreción específicos de las garrapatas blandas.

Un conjunto de 12 péptidos inmunogénicos

Tras este estudio estructural, tridimensional e inmunogénico el equipo del IRNASA-CSIC concluyó que, para convertir las acuaporinas en dianas vacunales, lo más apropiado era diseñar péptidos inmunogénicos, péptidos capaces de generar anticuerpos específicos. Así, diseñaron un conjunto de 12 péptidos inmunogénicos para bloquear todas las acuaporinas identificadas.

“Si conseguimos boquear la función de todas las acuaporinas a la vez es muy probable que la vacuna ejerza un efecto protector intenso frente a esta garrapata. Si solo bloqueamos una o dos el efecto protector puede que se diluya, porque el resto de las acuaporinas quizás compensen la pérdida de función inducida por la vacuna”, precisa el investigador del IRNASA-CSIC, quien avanza que el próximo paso será un experimento de vacunación en conejos.

“Sinterizaremos estos péptidos y diseñaremos un experimento de vacunación para ver su eficacia real, para comprobar si inducen una respuesta de anticuerpos como hemos visto en el plano teórico. Una vez comprobado pondremos garrapatas en los animales inmunizados para ver el efecto de la vacuna sobre esas garrapatas”, añade.

También realizarán un estudio similar con otra garrapata blanda, Ornithodoros erraticus, sintetizarán nuevos péptidos y determinarán su protección frente a esta garrapata así como la protección cruzada que se pueda generar, lo que podría conducir a una vacuna de más amplio espectro.

Esta investigación ha sido financiada por el proyecto “RTI2018-098297-B-I00” (MCIU/AEI/FEDER, UE), subvencionado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Agencia Estatal de Investigación (AEI) y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER); así como por el proyecto “Unidad de Excelencia CLU-2019-05-IRNASA/CSIC”, concedido por la Junta de Castilla y León y cofinanciado por la Unión Europea (FEDER “Europa impulsa nuestro crecimiento”).

Referencia:

Pérez-Sánchez, R., Cano-Argüelles, A. L., González-Sánchez, M., & Oleaga, A. (2022). First Data on Ornithodoros moubata Aquaporins: Structural, Phylogenetic and Immunogenic Characterisation as Vaccine Targets. Pathogens11(6), 694. https://doi.org/10.3390/pathogens11060694

El IRNASA-CSIC ha realizado un estudio estructural, tridimensional e inmunogénico de las acuaporinas y ha concluido que, para convertir las acuaporinas en dianas vacunales, lo más apropiado es diseñar péptidos inmunogénicos.

La nueva sede del IRNASA será un edificio autosostenible, moderno y funcional

El edificio que se ubicará en el nuevo Campus Agroambiental de Salamanca permitirá que el instituto del CSIC siga creciendo, con una mayor conexión el resto de la actividad investigadora agrícola, ganadera y medioambiental, y con toda la sociedad

DICYT La nueva sede del Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Salamanaca (IRNASA, centro propio del CSIC), que estará ubicada en el futuro Campus Agroambiental de Salamanca, será un edificio autosostenible, moderno y funcional. El proyecto arquitectónico elegido permitirá que este instituto de investigación agraria, ganadera y medioambiental pueda seguir creciendo en los próximos años en el recinto de La Platina, que también albergará la Facultad de Ciencias Agrarias y Ambientales de la Universidad de Salamanca.

La propuesta seleccionada encaja con “el IRNASA del futuro”, afirma en declaraciones a DiCYT la directora de este centro, Mar Siles, que también es delegada institucional del CSIC en Castilla y León. “Son unas instalaciones preparadas para un aumento de personal, ya que en estos últimos años estamos sumando nuevos científicos y técnicos”, destaca. Además, será un edificio singular que contribuirá a proyectar la imagen del centro, más conectado con el resto de la investigación científica de Salamanca y con la sociedad.

El nuevo IRNASA tendrá cuatro plantas, todas con una perspectiva muy funcional. La planta baja estará reservada para los servicios generales, como administración, gerencia, biblioteca y dirección. Además, incluirá un espacio polivalente destinado a la divulgación científica con un pequeño laboratorio a disposición de estudiantes y visitantes. El semisótano se utilizará albergará aquellos servicios científico-técnicos que por sus características tengan que estar más aislados del resto del edificio. Finalmente, las plantas primera y segunda serán laboratorios y despachos, aunque con una moderna disposición distinta a la habitual: paredes transparentes en los laboratorios, que darán una mayor sensación de amplitud y numerosos espacios comunes para favorecer la interacción entre el personal.

En este sentido, es clave la estructura del edificio, con dos patios interiores, lo que permitirá no solo dejar espacio para sendas zonas ajardinadas, sino también que todas las estancias interiores dispongan de luz natural. Todo ello contribuirá también al mejor aprovechamiento de los recursos y a su balance energético, de manera que será una construcción autosostenible.

Esta propuesta, elegida por una comisión del CSIC y del Ministerio de Ciencia e Innovación, ha resultado ganadora de entre la quincena que se presentaron al concurso. Aunque la pandemia provocó el retraso de algunos plazos administrativos, en los últimos meses se han cerrado todos los detalles. El gabinete de arquitectos de Madrid cuyo proyecto fue seleccionado ha conversado con los miembros del IRNASA sobre la incorporación de laboratorios e infraestructuras específicas que hay que añadir a los planos originales. Asimismo, se llevaron a cabo estudios geotécnicos sobre el terreno para estudiar la mejor ubicación, que finalmente será la parte alta de la parcela recientemente cedida por el Ayuntamiento de Salamanca al CSIC, denominada Q3, en La Platina. Ahora, el proyecto está siendo revisado por el CSIC y el siguiente paso será el concurso para elegir la empresa constructora.

El Ministerio de Ciencia e Innovación, a través de los fondos FEDER, y el propio CSIC han destinado siete millones doscientos mil euros al proyecto, al 50% cada institución. Además, “tenemos que agradecer el apoyo de la Junta de Castilla y León, la Diputación de Salamanca y el Ayuntamiento de la ciudad”, asegura Mar Siles, por su contribución a que la nueva macroestructura del Campus Agroambiental, en su conjunto, se haga realidad. El IRNASA-CSIC quedará más unido también a la Universidad de Salamanca, que participará en el Campus Agroambiental construyendo el nuevo edifico de la Facultad de Ciencias Agrarias y Ambientales en una parcela vecina a la del instituto del CSIC.

Las obras podrían comenzar al inicio de 2021 y el IRNASA confía en que puedan ejecutarse en un plazo de unos dos años, aunque el traslado final desde la actual sede (la calle Cordel de Merinas) llevará más tiempo, porque tras la construcción del edificio habrá que afrontar el equipamiento de los laboratorios y del resto de las estancias.

Fuente: Agencia DiCYT