M. Victoria Martin

Líneas de investigación

Monitoreo de cianobacterias toxígenas y bacterias degradadoras de cianotoxinas en lagunas pampeanas (VIDEO)

Las floraciones de cianobacterias, que son comunes en cuerpos de agua como las lagunas La Brava y De los Padres en la provincia de Buenos Aires, generan impactos ecológicos, sanitarios y económicos significativos. Estas floraciones reducen la biodiversidad y la calidad del agua, afectan su uso para consumo humano, recreación y acuicultura, y algunas producen cianotoxinas peligrosas. La incidencia de estas floraciones está aumentando en frecuencia y severidad, y las lagunas pampeanas en Argentina son especialmente vulnerables debido a la eutrofización provocada por actividades humanas.

En esta línea de trabajo en colaboración con el Dr. Mauro do Nascimiento, se propone un monitoreo para detectar cianobacterias toxígenas en estas lagunas,
determinar el potencial tóxico de las poblaciones de cianobacterias mediante análisis moleculares y emitir alertas tempranas, utilizando herramientas como "semáforos cianobacteriales" y talleres de concientización para las comunidades locales. Además, se aislarán y cultivarán cianobacterias tóxicas para crear un banco de cepas que será útil para futuros estudios ecotoxicológicos y el desarrollo de tecnologías para manejar floraciones. También se llevará a cabo una bioprospección de bacterias capaces de degradar cianotoxinas, con el objetivo de desarrollar métodos biológicos para controlar estas floraciones tóxicas.

Interacciones Planta-Cianobacteria: Efectos de los Compuestos Bioactivos que liberan las Cianobacterias muertas en Arabidopsis thaliana y Lemna sp.

La línea de investigación estudia los efectos de los compuestos liberados por cianobacterias durante la ferroptosis, un tipo de muerte celular regulada, en plantas del entorno, específicamente Arabidopsis thaliana y Lemna sp. Utilizando la cepa Synechocystis PCC 6803, que no produce toxinas, se busca comprender cómo estos compuestos afectan el crecimiento de las plantas, tanto terrestres como acuáticas. El estudio tiene como objetivo principal contribuir al conocimiento sobre las interacciones entre cianobacterias y plantas, proporcionando información clave para la gestión de ecosistemas afectados por floraciones cianobacterianas. Además, se explorará si los efectos negativos de estos compuestos pueden ser mitigados mediante el uso de inhibidores específicos de la ferroptosis, lo que podría abrir nuevas vías para la gestión biológica de estos fenómenos.

Mecanismos de muerte celular regulada en cianobacterias: una contribución al desarrollo de metodologías para enfrentar la problemática de floraciones cianobacterianas.

Este proyecto se centra en comprender y controlar las floraciones nocivas de cianobacterias, particularmente las cepas de Microcystis que producen toxinas peligrosas como las microcistinas. Estas floraciones, exacerbadas por la eutrofización y el cambio climático, representan un riesgo grave para la salud humana y animal, afectando la calidad del agua destinada al consumo, recreación y agricultura. En Argentina, estas floraciones son un problema creciente, especialmente en cuerpos de agua como el Río de la Plata y embalses importantes.

Un enfoque novedoso del proyecto es el estudio de la muerte celular regulada (MCR) en cianobacterias, un proceso poco explorado que podría ser clave para el control de estas floraciones. En particular un tipo de MCR dependiente de hierro y estrés oxidativo, ya observada en la cianobacteria Synechocystis sp. PCC 6803. Se buscará evaluar si este mecanismo es aplicable a cepas tóxicas de Microcystis, y cómo podría modularse para gestionar la liberación de microcistinas, minimizando su impacto en el medio ambiente.

Además, se explorarán nuevas tecnologías para el control de cianobacterias, incluyendo el uso de nanopartículas magnéticas combinadas con altas temperaturas, como una estrategia prometedora para reducir la viabilidad de Microcystis y la liberación de sus toxinas. Estos avances podrían ofrecer soluciones más seguras, eficientes y económicamente viables para la gestión de cuerpos de agua afectados por floraciones de cianobacterias.

Respuestas adaptativas y de supervivencia celular al estrés oxidativo en Organismos Fotosintéticos Oxigénicos

Las cianobacterias y plantas son organismos fotosintéticos oxigénicos, relacionados evolutivamente, que tienen un rol clave en el ciclo biogeoquímico del carbono/nitrógeno. Los cambios ambientales hacen que las cianobacterias proliferen y las plantas crezcan en condiciones fluctuantes que pueden producir estrés oxidativo, situación en la cual se producen especies reactivas de oxígeno (ROS, del inglés “reactive oxygen species”), que actúan señalizando procesos metabólicos esenciales o dañan severamente los componentes celulares.
El objetivo de esta línea de investigación es estudiar los mecanismos de adaptación y supervivencia que a lo largo de su evolución, las cianobacterias y las plantas han desarrollado en respuesta a condiciones de estrés simples y combinados (alta luz, calor, estrés salino, deficiencia y/o exceso de nutrientes), realizando análisis genómicos, proteómicos, bioinformáticos, fisiológicos y bioquímicos. Nuestros modelos de estudio son plantas (modelo Arabidopsis thaliana) y cepas de cianobacterias modelos como M. aeruginosa PCC 7806 (toxígena) y Synechocystis PCC6803 (no toxígenas), así como también en cepas nativas como M. aeruginosa FCC 2005 (toxígena).

Subsidios